Apostila embriologia

EMBRIOLOGIA HUMANA BÁSICA Orientação de estudo teórico-prático

FERNANDA GUIMARÃES VIEIRA SILVIA DANTAS CANGUSSU

Universidade Federal de Ouro Preto 1999

NOTA Grande parte desta orientação de estudo foi baseada em : ALVES, M.S.D. & CRUZ, V.L.B. Embriologia. 5ª ed. Belo Horizonte: Imprensa Universitária da UFMG, 1996. 173p.

Devido ao grande número de desenhos, a fonte não foi citada em cada um.

Com nossos agradecimentos pela autorização As autoras

ÍNDICE

Conteúdo GAMETOGÊNESE:

Página 01

FERTILIZAÇÃO E SEGMENTAÇÃO BLASTULAÇÃO PROCESSO DE IMPLANTAÇÃO NOS MAMÍFEROS PLACENTÁRIOS COM ÊNFASE NA ESPÉCIE HUMANA FORMAÇÃO DOS ANEXOS EMBRIONÁRIOS Formação do saco vitelino Formação do âmnio Formação do cório GASTRULAÇÃO Formação do alantóide e da placa neural DIFERENCIAÇÃO DOS FOLHETOS EMBRIONÁRIOS E DELIMITAÇÃO VENTRAL DO EMBRIÃO Diferenciação do mesoderma Delimitação ventral do embrião Formação do cordão umbilical Diferenciação do endoderma embrionário Neurulação Diferenciação do ectoderma PAPEL DOS ANEXOS EMBRIONÁRIOS DURANTE O DESENVOLVIMENTO INTRAUTERINO Saco vitelino Âmnio Alantóide Cório EMBRIOLOGIA DA PLACENTA Funções da placenta=membrana placentária A PORÇÃO ENCEFÁLICA DO TUBO NEURAL Vesículas encefálicas no embrião humano O desenvolvimento do olhos Os placódios olfatórios e auditivos MORFOGÊNESE EXTERNA DO EMBRIÃO Embriologia da cabeça e pescoço (arcos branquiais) Embriologia da cabeça e pescoço (bolsas faríngeas) Morfogênese da face Desenvolvimento do palato Desenvolvimento da língua Morfogênese dos membros REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

06 15 19 22 22 22 26 29 34 38 38 42 45 45 46 47 57 57 57 59 59 60 62 66 66 68 69 70 70 71 74 78 79 80 87

• GAMETOGÊNESE: Os gametas originam-se a partir dos gonócitos primordiais (GP) ou células germinativas primitivas ou ainda, células sexuais primitivas.

Os GP vêm de células epiblásticas da extremidade caudal da estria primitiva e, no início da gastrulação, migram juntamente com as futuras células endodérmicas. Atingem a região de células hipoblásticas e misturam-se a elas fazendo parte do revestimento do saco vitelino e alantóide. Com o desenvolvimento, inicia-se a formação da gônada (esboço gonadal), que os GP atingirão na próxima etapa migratória. Nessa etapa, os GP migram pelo mesentério dorsal. Com isso, pode-se concluir que a origem dos GP é embrionária, mas extragonádica.

A migração dos GP em mamíferos se processa graças a movimentos amebóides, ou seja, é ativa (em répteis e aves, ocorre via corrente sanguínea).

Mas para que essa migração aconteça, estão envolvidos basicamente dois mecanismos no trajeto. Um é a interação de moléculas da superfície celular dos GP com a matriz extracelular ou substrato basal. O outro, a quimiotaxia, ou seja, atração química do GP pelo esboço gonadal que produz substâncias quimiotácticas para direcionar a migração. Essa etapa migratória é muito importante pois nela ocorre intensa proliferação dos GP. Por exemplo, na 5ª semana do desenvolvimento, os GP estão migrando e são reconhecidos, aproximadamente, de 700 a 1300 células. Na 8ª semana do desenvolvimento embrionário, quando as células já ocupam o esboço gonadal, notam-se aproximadamente 600.000 GP. Quando os GP atingem o esboço gonadal, é necessário que estabeleçam contatos com o tecido somático do órgão em formação. Esse contato é essencial para que eles se diferenciem em ovogônias, se o esboço gonadal for de ovários e em espermatogônias, se for de testículos. A diferenciação acontece devido às induções do tecido somático da gônada sobre os GP. Até pouco tempo atrás, aceitava-se a hipótese de que os GP informavam ao esboço gonadal o sexo do embrião, ou seja, se deveriam desenvolver-se como ovários ou testículos. O experimento que provou a hipótese aceita atualmente demonstra o aparecimento de gônadas estéreis,

mas diferenciadas se a migração dos GP for interrompida. O contato, além da diferenciação em gônias, também leva à intensa proliferação mitótica.

Vamos entender agora, as alterações que acontecem nas ovogônias para que originem os gametas femininos, ou seja, vamos compreender a ovogênese.

As ovogônias conservam a atividade mitótica temporariamente. Quando ocorre a síntese de DNA na intérfase, essas células entram em meiose. Com isso as ovogônias passam a ser chamadas de ovócito I: OVOGÔNIAS ⇒ MITOSES ⇒ OVOGÔNIAS ⇒ SÍNTESE DE DNA ⇒ OVÓCITO I ⇒ MEIOSE ⇒....

Quando os ovócitos I atingem o diplóteno da prófase I da meiose, interrompem a divisão até que algum estímulo atue sobre as células para o término da meiose. Esse estímulo só aparece, horas antes da ovulação. Esse intervalo no qual o ovócito fica paralisado em diplóteno da prófase I é o denominado período dictióteno, que dura tempo variável de célula para célula.

Durante o período dictióteno o processo de divisão fica interrompido, como acabamos de entender, mas o crescimento celular com acúmulo de reservas nutritivas não fica paralisado. Essas reservas nutritivas serão utilizadas nas fases do desenvolvimento do embrião que antecedem a implantação. Após a implantação, a nutrição é feita pela placenta.

Quando o estímulo aparece (hormônios) a meiose I é finalizada e surgem duas células: o ovócito II e o polócito I. O ovócito II é o gameta que será ovulado (inicia a meiose II) e são evidentes interações entre ovócitos e as células do ovário (células foliculares) com o aparecimento dos folículos ovarianos que podem ser primordiais, primários, secundários e terciários ou maduros.

A cada ciclo menstrual, grupos de folículos ovarianos são recrutados para a ovulação, mas apenas um é ovulado. Os outros entram em processo de atresia folicular (degeneração). Existem espécies em que as fêmeas apresentam ovulação múltipla, com isso toda a quota recrutada pode ser ovulada.

Os hormônios hipofisários iniciam sua atuação na puberdade, começam a agir na diferenciação de folículo primário para secundário e culminam sua atuação com a ovulação.

Abaixo segue um esquema da atuação hormonal.

FSH

LH 1ª ONDA

células foliculares

células tecais

migração em direção

proliferação e síntese de enzimas aromatases

produção de andrógenos às células folicurares

aromatases + andrógenos

ESTRÓGENO

antro e sangue

2ª onda de LH

células foliculares aumento de progesterona aumento de prostaglandinas diminuição de estrógeno 10 a 20h após 2ª onda de LH OVULAÇÃO

Após a ovulação, as células que restam no ovário dão origem ao corpo lúteo (CL) que é responsável pela secreção de progesterona e estrógeno.

Se não há fecundação, o CL degenera, consequentemente, diminui o nível de progesterona e estrógeno. Essa diminuição no nível hormonal leva à falta de irrigação na parede uterina, que tem como resultado a menstruação.

Se há fecundação, ocorre produção de gonadotrofina coriônica, responsável pela manutenção do CL até o fim da gestação.

Mas como acontece a espermatogênese, que é o processo de transformação de espermatogônias a espermatozóides?

Em contraposição ao ovócito, o espermatozóide é a menor célula do organismo e possui 2 funções: - Carrega o lote de gens haplóides para o reconhecimento com o ovócito.

- Ativa o programa de desenvolvimento do ovócito.

Outra diferença é que a espermatogênese não acontece até a época da maturidade sexual (ovogênese) e sim com a puberdade.

Após os contatos dos GP com o tecido do esboço gonadal ocorrem diferenciações em espermatogônias. Essas espermatogônias permanecem inativas dentro dos túbulos seminíferos até que os hormônios sexuais comecem a atuar. Todo o processo de espermatogênese acontece dentro dos túbulos seminíferos Com

os

hormônios,

as

espermatogônias

se

diferenciam

em

espermatócito I que começa a sofrer meiose. Com o término da meiose I aparecem espermatócitos II e com o fim da 2ª divisão meiótica surgem as espermátides. Aqui cessam as divisões mas ainda acontecem inúmeras diferenciações até que as células sejam espermatozóides.

Esse processo de diferenciação de espermátide a espermatozóide é chamado de espermiogênese. Durante a espermiogênese ocorrem vários eventos, sendo os principais, a formação do acrossoma, que é uma vesícula achatada, preenchida por enzimas, que funciona como capuz na cabeça do espermatozóide. Além disso, há condensação da cromatina nuclear, ou seja, ocorre diminuição do tamanho nuclear, devido à grande compactação do núcleo (histonas são substituídas pela protamina). Acontece a formação do flagelo e perda de citoplasma, que é fagocitado pelas células de Sertoli, localizadas no interior dos túbulos seminíferos.

Na espermatogênese acontecem divisões incompletas, ou seja, existem pontes citoplasmáticas que unem as células e permitem comunicação entre elas, além disso, perfeita sincronia nas divisões. Essas pontes persistem até que os espermatozóides sejam liberados no lume dos túbulos seminíferos.

Como acontece a atuação hormonal para que a espertogênese ocorra?

Na puberdade, o LH começa a atuar sobre as células de Leydig, que estão entre os túbulos seminíferos, fazendo com que secretem testosterona.

Esse hormônio deve ter o nível aumentado dentro dos túbulos seminíferos para que ocorram as divisões e diferenciações, deve estar ligado às células de

Sertoli. Para que a ligação aconteça, deve haver receptores. O FSH, então, atua nas células de Sertoli, fazendo com que os receptores, nessa época, estejam ativados. Ou seja, ambos os hormônios hipofisários, LH e FSH, atuam juntos para concentrar a testosterona dentro dos túbulos seminíferos, imprescindível para a espermatogênese. Quando o nível de testosterona está muito alto, as células de Sertoli produzem inibina, que atua na hipófise e paralisa a produção de FSH, consequentemente, diminui a testosterona dentro do túbulo.

• FERTILIZAÇÃO E SEGMENTAÇÃO É a união entre gametas masculino e feminino. O ovócito II é ovulado mais ou menos no 14º dia do ciclo juntamente com o polócito I, ZP e células da coroa radiada. Após a ovulação, o ovócito é captado pelo infundíbulo que corresponde à extremidade distal da tuba uterina onde se localizam projeções digitiformes denominadas fímbrias. Na época da ovulação, as fímbrias se aproximam da superfície do ovário devido à contração de sua musculatura lisa e também através de congestão vascular que ocorre nas vias genitais femininas. Além disso, acontece na tuba uma diminuição dos batimentos ciliares e um aumento da secreção glandular. Todos esses eventos estão acontecendo para assegurar e facilitar a captação do ovócito e além disso ajudar a chegada dos espermatozóides na região, para ocorrer a fecundação.

São todos controlados por hormônios ovarianos.

As células da coroa radiada tendem a soltar-se antes da fecundação ou logo após pois a fertilização é um estímulo para que o ovócito retorne ao processo de divisão e com isso, devido à retração, começam a perder a comunicação dos seus prolongamentos.

A ZP só desaparece na época da implantação.

Os espermatozóides, quando saem do testículo, atingem o epidídimo. A passagem por esse órgão é essencial e longa na espécie humana (dura mais ou menos 12 dias). Esse processo é denominado trânsito epididimário e nele ocorrem os seguintes eventos principais: - Absorção de grande volume de líquido testicular; - Estocagem de espermatozóides até a ejaculação; Além dessas mudanças, também ocorre modificação a nível de superfície da membrana, ou seja, na membrana plasmática do espermatozóide.

Saindo da cauda do epidídimo, começam a se misturar com as secreções das glândulas anexas, encarregadas na produção do líquido seminal.

As vesículas seminais, secretam frutose e prostaglandina; a próstata possui uma secreção rica em enzimas proteolíticas sendo a mais importante a fibrinolisina que liquefaz o sêmen, é rica em substâncias que têm função de

neutralizar o pH vaginal que é acido e desfavorável a sobrevivência dos espermatozóides.

O líquido seminal então, é responsável por ativar os espermatozóides pois contém substâncias nutridoras e energéticas. Além disso, impede com que os espermatozóides estejam completamente aptos para fecundar o ovócito pois possuem em sua constituição proteínas chamadas fatores de descapacitação ou de anti-fertilidade. Na verdade, essas proteínas podem ser de origem testicular, epididimária ou das glândulas anexas.

Os espermatozóides ejaculados, estão totalmente maduros mas, devido aos fatores de descapacitação (FD) precisam passar pelo processo de ativação fisiológica que acontece durante o trajeto pelas vias genitais femininas.

Esse processo de ativação é a capacitação que acontece com a remoção dos FD que estão associados à superfície do espermatozóide. Na espécie humana essa capacitação acontece no útero ou na tuba uterina, mas ela não é órgão dependente.

A principal função dos FD parece ser o de inativar enzimas do acrossoma para que a reação acrossômica só aconteça na interação com o ovócito.

Então, a capacitação possibilita a reação acrossômica e ajuda na hiperativação da mobilidade do gameta, tornando-o pronto para interagir e penetrar no ovócito.

A

capacitação

ocorre,

basicamente

pela

separação

dos

espermatozóides do líquido seminal que acontece pela migração dos gametas nas vias genitais femininas. Essa migração pode ser ativa através de movimentação flagelar, ou passiva, que acontece devido as contrações da genitália feminina que ocorrem durante o coito e continuam algum tempo pela presença das prostaglandinas do sêmen (vesícula seminal).

A última barreira que o espermatozóide precisa atravessar para fetilizar o ovócito é a ZP, que é uma camada acelular constituída por glicoproteínas (espécie humana - 3 tipos: ZP1, ZP2, ZP3). Essa camada é sintetizada principalmente pelo ovócito, apesar de existir pequena participação das células foliculares.

As principais funções da ZP são:

- presença de receptores para espermatozóides (barreira espécie-específica para seleção dos gametas masculinos) - participa no bloqueio da poliespermia (impede a penetração de mais de um espermatozóide no citoplasma do ovócito) - mantém forma constante do embrião no período que se estende da fecundação até implantação - impede implantação ectópica Como exemplo da associação das glicoproteínas para formação da ZP, tem-se esquematizado abaixo essa estrutura em camundongos:

- ZP1

- ZP2

- ZP3

Os espermatozóides que já sofreram a capacitação se ligam fortemente à

ZP.

As

glicoproteínas

são

receptores

para

espermatozóides.

As

glicoproteínas que têm função receptora dos espermatozóides são: - ZP3 - receptor primário - espermatozóide com membrana plasmática intacta, que não sofreram ação acrossômica; - ZP2 - receptor secundário - se liga à sítios da membrana acrossômica interna, ou seja, nos espermatozóides que já sofreram a reação acrossômica.

Os espermatozóides que se ligaram ao ZP3, logo após essa interação, sofrem ação acrossômica.

Sobre a travessia de ZP pelo espermatozóide ligado ao receptor não se sabe muito, apenas que um pequeno espaço é aberto na ZP para a penetração do espermatozóide que atinge o espaço perivitelino. O movimento da cauda dos espermatozóides é importante para a transposição da ZP. Após a entrada do espermatozóide no espaço perivitelino ocorre a interação da sua cabeça com a membrana do ovócito e todo o corpo do gameta masculino é incorporado pelo ovócito.

Na espécie humana, quem interage com o oolema é a membrana plasmática do espermatozóide na porção equatorial e não a membrana acrossômica interna como acontece nos outros vertebrados.

A incorporação do restante do gameta acontece por fusão das membranas plasmáticas exceto na região da membrana acrossômica interna que é englobada pela vesícula fagocítica.

Com a penetração do espermatozóide, o ovócito completa a 2a divisão meiótica, dando origem ao óvulo e ao polócito II. O material genético materno e paterno está contido inicialmente, nos pronúcleos masculino e feminino. Estes pronúcleos, geneticamente haplóides, estão separados no citoplasma do óvulo, onde ocorre a intérfase, com duplicação do material genético de ambos. Segue-se a prófase mitótica, com condensação dos cromossomos dos pronúcleos e desaparecimento de suas membranas nucleares. Finalmente seus cromossomos migram para o equador da célula, na metáfase da 1a divisão mitótica da segmentação. É neste momento, que o material genético materno e paterno se associam, num processo denominado anfimixia ou singamia.

Seguem-se mitoses sucessivas para a produção de um organismo multicelular, processo denominado clivagem ou segmentação, que originam blastômeros. Na maioria das espécies, não há aumento do volume do embrião durante a clivagem, e observa-se a formação gradativa de um aglomerado de blastômeros, constituindo a mórula.

Segundo “Balfour”, a segmentação se faz de diferentes maneiras de acordo com a quantidade de vitelo (material nutritivo) acumulado pelo ovócito.

A clivagem nos embriões de vertebrados é inversamente proporcional à quantidade de vitelo. De acordo com este princípio, o processo de segmentação pode ser dividido em segmentação total ou holoblástica e segmentação parcial ou meroblástica.

Na segmentação total, os sulcos de clivagem atingem toda a massa citoplasmática em divisão. Este tipo de clivagem é característico dos animais cujos ovócitos acumulam pouco vitelo (oligolecíticos) e de animais cujos ovócitos têm reservas intermediárias de vitelo (mediolecíticos). A segmentação parcial é característica de animais cujos ovócitos acumulam muito vitelo (megalecíticos).

Nos mamíferos placentários a clivagem é holoblastica, mas também classificada como rotacional. O primeiro sulco de clivagem é meridional, mas na segunda clivagem, um dos blastômeros divide-se meridionalmente e o outro equatorialmente. Essa clivagem é, portanto, rotacional e os quatro blastômeros resultantes não se encontram no mesmo plano.

A clivagem de mamíferos também pode ser classificada como assincrônica. Os blastômeros não se dividem ao mesmo tempo, não havendo um crescimento celular em progressão geométrica (2 células, 4 células, 8 células...). Ao contrário, frequentemente nota-se a presença de números ímpares de blastômeros (3, 5, 7...).

Durante todo o processo de segmentação a ZP permanece envolvendo o embrião, mantendo sua forma e protegendo-o durante o trajeto na tuba uterina, em direção ao útero. Sem a ZP os blastômeros podem dissociar-se um do outro ou então o embrião pode implantar-se, ainda durante a segmentação, na própria tuba uterina (gravidez ectópico tubária).

• SÉRIE I MODELO 1 - ÓVULO FECUNDADO Observa-se a zona pelúcida (representada em vermelho) envolvendo o espaço perivitelínico, onde encontram-se os dois polócitos resultantes da divisão citoplasmática desigual da ovogênese. O óvulo está representado em creme.

MODELO 2 - ÓVULO FECUNDADO EM CORTE Representa corte sagital do modelo 1. Nota-se no citoplasma do óvulo (ooplasma), os pronúcleos masculino e feminino ainda separados, eles estão em prófase da mitose, e a anfimixia ocorre somente na metáfase mitótica.`` Na etapa seguinte os cromossomos migram para os polos (anáfase mitótica), e logo depois segue-se a divisão citoplasmática na telófase, com formação de dois blastômeros.

MODELO 3 - PRIMEIRA DIVISÃO DE SEGMENTAÇÃO Representa a telófase mitótica, término da 1a divisão de segmentação.

Observa-se a formação de dois blastômeros no espaço perivitelínico, onde também estão presentes os dois polócitos. A zona pelúcida está representada em vermelho.

MODELO 4 - 1a DIVISÃO DE SEGMENTAÇÃO EM CORTE Representa

corte

sagital

do

modelo

3.

Os

aglomerados

dos

cromossomos nos polos correspondem ao material genético distribuído para os dois blastômeros ao final da 1a divisão de segmentação.

• SÉRIE II Representa os primeiro planos de segmentação de mamíferos placentários, cujo ovócito acumula pouco vitelo. Divisão holoblástica, quase igual e rotacional.

MODELO 1 - ZIGOTO Fase intermediária entre fertilização e o início da segmentação. Os pronúcleos masculino e feminino estão presentes no ooplasma, mas não são visualizados. Este modelo corresponde aos modelos 1 e 2 da Série I. A zona pelúcida e os polócitos não foram representados.

MODELO 2 - PRIMEIRA DIVISÃO DE SEGMENTAÇÃO Observa-se o 1º sulco de clivagem meridional ou vertical. Este modelo corresponde aos modelos 3 e 4 da Série I. A zona pelúcida e os polócitos não foram representados.

MODELO 3 - SEGUNDA DIVISÃO DE SEGMENTAÇÃO Nota-se a formação do 2º sulco meridional ou vertical, em um dos blastômeros. No blastômero irmão vê-se uma linha pontilhada indicando o sulco equatorial da 2ª divisão, que ainda acontecerá. Pode-se ainda observar fase de 3 blastômeros (clivagem assincrônica). A divisão é rotacional porque os blastômeros não se encontram no mesmo plano. A zona pelúcida e os polócitos não foram representados.

MODELO 4 E 5 - FASE ADIANTADA DA SEGMENTAÇÃO Notar os blastômeros dispostos de forma irregular nos diversos planos, indicando sua clivagem rotacional. A zona pelúcida, em vermelho, está presente durante toda a segmentação. É a zona pelúcida que impede a expansão dos blastômeros em divisão, este fenômeno é denominado COMPACTAÇÃO. Como resultado deste processo forma-se um aglomerado de células compactadas lembrando uma amora (mórula).

• BLASTULAÇÃO Os mamíferos até, aproximadamente, 8 blastômeros, mantém-se com arranjo frouxo, ou seja, células que apresentam espaços entre elas. Após esse estágio, as células ou blastômeros começam a sofrer o processo de compactação (que diferencia embrião de mamíferos de outros embriões). Para que esse processo aconteça, é necessário que as células sofram modificações comportamentais, todas enquadradas na polarização: • existe migração de moléculas da superfície celular para regiões específicas, aparecendo pólos com moléculas e pólos sem moléculas. Existe uma proteína que possivelmente está relacionada com a polarização, que é a uvomorulina (quando há 2 blastômeros, a uvomorulina começa a ser sintetizada e está distribuída por toda a superfície celular; ocorrem segmentações e sua distribuição passa a ser restrita aos sítios de contato entre os blastômeros adjacentes); • outro ponto é a polarização do citoesqueleto. Na superfície de contato entre as células adjacentes aparecem microvilosidades (filamentos finos de actina).

Consequentemente, a compactação e polarização são processos que estão interligados e como resultado dessa compactação, observa-se um embrião denominado MÓRULA. Quando possui aproximadamente 18 células, começa a ocorrer a 1a diferenciação do embrião: 1 ou 2 células mais internas rodeadas por um arranjo mais abundante de blastômeros.

Entre as células externas, percebem-se junções íntimas que são importantes por separarem o meio externo do interno. Já entre as mais internas, aparecem junções do tipo GAP que permitem comunicações entre as células.

Até mais ou menos 50 blastômeros, na espécie humana, existe ainda incorporação de células externas para posição mais interna.

As células externas são denominadas de trofoblásticas ou trofoblasto e as mais internas chamadas de massa celular interna ( MCI ).

Durante essa diferenciação, está ocorrendo no embrião outro processo importante, o de formação da blastocele ou blastulação. Esse evento, em mamíferos placentários ocorre muito cedo, mas pode variar entre as espécies (homem mais ou menos 64 blastômeros, porco e hamster mais ou menos 16, etc).

Quando ocorre a polarização , ela atinge também o citoplasma. Há um desequilíbrio na bomba Na+ / K+ ATPase à nível de células trofoblásticas que enviam mais Na+ para o meio interno, alterando a osmolaridade, levando a uma maior penetração de H2O e expansão da cavidade chamada blastocele.

Após esse processo, o embrião é chamado de BLÁSTULA ou BLASTOCISTO.

• SÉRIE III MODELO 1 - FASE DE MÓRULA A mórula corresponde a uma aglomerado de blastômeros compactados.

Os blastômeros externos serão os do trofoblasto e aqueles dispostos internamente, os da massa celular interna. A zona pelúcida está presente nesta fase mas não foi representada no modelo, nesta fase ela impede a expansão dos blastômeros em divisão (fenômeno da compactação).

MODELO 2 - FORMAÇÃO DA BLASTOCELE No modelo, podemos identificar o trofoblasto, camada de células periféricas; a massa celular interna ou embrioblasto, conjunto de células em um dos polos do blastocisto; e a blastocele, cavidade do polo oposto. Esta estrutura pode ser identificada na espécie humana a partir do 4º dia após a fecundação, no trajeto tuba-utero. É na fase de blástula que se inicia a implantação de embriões de mamíferos no útero materno. Um dos pré-requisitos para ocorrer a implantação é ocorrer o desaparecimento da zona pelúcida.

MODELO 3 - FORMAÇÃO DO HIPOBLASTO E AMNIOGÊNESE As células mais profundas da massa celular interna se delaminam, formando uma camada de células no teto da blastocele, denominada hipoblasto. O hipoblasto também chamado endoderma extraembrionário, está representado em amarelo no modelo. O restante das células da massa celular interna corresponde agora ao epiblasto, representado no modelo em branco.

Simultaneamente ao aparecimento do hipoblasto e epiblasto, surge uma cavitação entre o trofoblasto e as células epiblásticas, início da cavidade amniótica (esquizâmnio). Nessa fase, o teto da cavidade amniótica é revestido pelo trofoblasto e seu assoalho, pelo epiblasto.

• PROCESSO

DE

IMPLANTAÇÃO

NOS

MAMÍFEROS

PLACENTÁRIOS COM ÊNFASE NA ESPÉCIE HUMANA O útero materno é constituído basicamente por três camadas: o endométrio, o miométrio e o perimétrio. O endométrio é a camada na qual o embrião irá manter-se em comunicação numa relação materno-embrinária.

Essa relação poderá ser superficial, quando o trofoblasto interage apenas com as camadas superficiais do endométrio (epitélio e conjuntivo subepitelial), como ocorre em mamíferos domésticos. Uma relação materno-embrionária mais íntima ocorre quando o trofoblasto interage com vasos maternos ou diretamente com o sangue materno, e é denominada implantação intersticial (maioria dos carnívoros, roedores e primatas).

O processo de implantação na espécie humana, tem início por volta do 7º dia após a fertilização e se prolonga até o 14º dia. Ao iniciar-se a implantação, o endométrio encontra-se em fase secretora ou progesterônica.

Nessa fase, o endométrio atinge sua espessura máxima, suas glândulas estão tortuosas por estarem secretando intensamente, consequentemente ele está preparado para receber o embrião.

Na espécie humana, o blastocisto permanece flutuando na cavidade uterina por três dias, quando então perde sua ZP. O sucesso da implantação depende da preparação do endométrio e da normalidade do blastocisto.

Apenas 40% dos embriões humanos se implantam em mulheres saudáveis.

Logo no início da implantação, o endométrio sofre a chamada reação decidual, que consiste em grande aumento das células do tecido conjuntivo do estroma endometrial, que ficariam preenchidas por glicogênio e lipídeos. Essa reação começa na zona onde o blastocisto está se implantando e logo atinge todo o endométrio. Uma vez ocorrida a reação decidual, o endométrio passa a ser chamado de decídua.

Com a penetração do blastocisto no endométrio, o trofoblasto se diferencia em citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto. O citotrofoblasto apresenta uma grande atividade mitótica, suas células apresentam citoplasma claro e limites precisos. Externamente ao citotrofoblasto surge o sinciciotrofoblasto, resultante da migração de células do citotrofoblasto com simultânea fusão e

perda de suas membranas individuais. Essas modificações no epitélio trofoblástico acontecem primeiro no polo de implantação e, gradativamente com o decorrer da implantação, se estendem por todo o trofoblasto.

As células do sinciciotrofoblasto têm a capacidade de invadir o tecido materno fagocitando ativamente as células endometriais e facilitando a corrosão do endométrio na implantação intersticial. Essa corrosão se deve à presença de enzimas proteolíticas e ativador plasminogênio (responsável pela formação de colagenase) nas células trofoblásticas.

Com a fecundação, o corpo lúteo (CL) gravídico mantém a gestação com a secreção de estrógeno e progesterona, até que a placenta torne-se secretora desses componentes. O sinciciotrofoblasto é responsável pela produção de gonadotrofina coriônica, um peptídeo que mantém o CL funcionante.

Com o avançar do processo de implantação e o posicionamento do embrião, distinguem-se 3 áreas de decíduas. A decídua basal é a porção do endométrio voltada para o polo de implantação; a decídua capsular ou reflexa é a região do endométrio que recobre o blastocisto no polo oposto ao da implantação; a decídua parietal corresponde ao restante da parede endometrial.

Durante

a

implantação,

a

erosão

do

endométrio

feita

pelo

sinciciotrofoblasto, possibilita uma mistura entre o sangue materno extravasado e as secreções das glândulas uterinas e das células deciduais. O oxigênio e nutrientes aí contidos difundem-se também através dos tecidos do embrião, nutrindo-o (nutrição histiotrófica), até que esteja completa a formação da placenta, quando a nutrição se torna hemotrófica.

• SÉRIE IV MODELO 1 - FASE DE IMPLANTAÇÃO INTERSTICIAL (ESPÉCIE HUMANA) Neste modelo, observa-se a decídua basal com sua lâmina própria, representada em rosa, contendo glândulas tortuosas representadas em creme e vasos maternos (artérias em vermelho e veias em azul).

O polo de implantação do embrião corresponde a extremidade mais próxima à cavidade amniótica. No modelo, o citotrofoblasto é visualizado como células

cúbicas

com

limites

nítidos,

representadas

em

amarelo.

O

sinciciotrofoblasto está representado em marron e se originou a partir de modificações do citotrofoblasto. Portanto, o trofoblasto, que no início da implantação era representado por um tipo celular durante o processo, passa a ter 2 tipos de células (cito e sinciciotrofoblasto).

Podemos observar que o restante do trofoblasto que ainda não entrou em contato com a decídua, tem apenas trofoblasto pavimentoso, representado em amarelo.

No interior do blastocisto, o hipoblasto está representado em amarelo e o epiblasto em branco. A cavidade amniótica aparece no polo de implantação, entre o epiblasto e o citotrofoblasto. A blastocele é revestida pelo trofoblasto pavimentoso tendo no seu teto o hipoblasto.

• FORMAÇÃO DOS ANEXOS FORMAÇÃO DO SACO VITELINO: Durante o processo de implantação, forma-se a partir do hipoblasto, uma membrana constituída por células pavimentosas, a membrana de Heuser. Com esse surgimento, a blastocele passa a ser chamada de saco vitelino primitivo ou primário. O teto da blastocele, constituído por hipoblasto, continua como teto do saco vitelino primitivo ou primário.. A partir do 11o dia após a fertilização, o hipoblasto do teto, prolifera para o interior do saco vitelino. Esta cavidade, agora revestida internamente pelo hipoblasto, passa a ser a cavidade do saco vitelino definitivo ou secundário, que é reduzido em relação ao saco vitelino primário. Restos da cavidade primária envolvida internamente pela membrana de Heuser podem ser identificados nesta fase com a denominação de cistos exocelômicos como mostra a figura abaixo:

Desenhos esquemáticos do saco vitelino primitivo ou primário (A); saco vitelino secundário ou definitivo em formação (B); Saco vitelino secundário ou definitivo com restos do saco vitelino primário (cistos exocelômicos) -C.

FORMAÇÃO DO ÂMNIO Em humanos, morcego, roedores, coelho, macaco e ouriço caxeiro, o âmnio forma-se por cavitação da região entre as células epiblásticas e as células do trofoblasto. Na verdade, entre as células da massa celular interna que estão se diferenciando, simultaneamente,

em epiblasto e hipoblasto.

Nesse início de formação recebe o nome de esquizâmnio.

Com a formação do mesoderma extraembrionário, , e com sua posterior cavitação, o âmnio passa a ser envolvido pelo folheto interno ou visceral do mesoderma extraembrionário. O assoalho é formado pelo epiblasto. Com a gastrulação, que é a formação dos três folhetos embrionários (endoderma, mesoderma e ectoderma) o assoalho passa a ser de ectoderma. Esse ectoderma sofre uma proliferação para dentro da cavidade amniótica e passa a ser chamado de epitélio amniótico. O âmnio, já totalmente formado possui, então, parede dupla constituída internamente de epitélio amniótico e externamente de folheto interno ou visceral do mesoderma extraembrionário. O assoalho é de ectoderma.

A cavidade amniótica é logo preenchida por líquido amniótico que, inicialmente, é um produto de secreção do epitélio amniótico e de produtos do sangue materno que atingem essa região através de difusão. Com o decorrer da gestação, o líquido amniótico recebe também urina fetal, secreção das glândulas orais e do aparelho respiratório.

SÉRIE IV MODELO 2 - FORMAÇÃO DO SACO VITELINO Observa-se no modelo o disco embrionário constituído por epiblasto, representado em branco. Abaixo do epiblasto, em amarelo, está o hipoblasto ou endoderma extraembrionário. A cavidade amniótica, tem como teto o trofoblasto (citotrofoblasto) e seu assoalho corresponde ao epiblasto em branco.

O saco vitelino secundário ou definitivo está se formando através da proliferação do hipoblasto (em amarelo mais claro) para o interior do saco vitelino primário.

O trofoblasto está representado em creme sem projeções, mas, na verdade, é constituído já nessa fase de citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto, que se expandem irregularmente formando as vilosidades coriônicas primárias, em toda a sua extensão.

MODELO 3 - FORMAÇÃO DO MESODERMA EXTRAEMBRIONÁRIO O embrião, nessa fase, corresponde ao epiblasto representado em branco. O hipoblasto, em amarelo, não faz parte do embrião. O trofoblasto está representado em creme. Internamente ao trofoblasto, observa-se a formação do mesoderma extraembrionário, representado em vermelho. As células mesodérmicas surgiram a partir de diferenciação e proliferação do hipoblasto.

No interior do mesoderma extraembrionário, aparecem áreas de desintegração iniciando-se a formação do celoma extraembrionário. Com essa desintegração (cavitação), o mesoderma extraembrionário passa a apresentar uma lâmina interna e outra externa.

A

lâmina

interna

do

mesoderma

extraembrionário

reveste

gradativamente o teto da cavidade amniótica e o hipoblasto do saco vitelino na sua face externa (revestimento externo da parede do saco vitelino secundário ou definitivo).

• FORMAÇÃO DO CÓRIO O

mesoderma

extraembrionário

formou-se

pela

proliferação

do

hipoblasto, como visto anteriomente. Ocorreu também sua cavitação com formação dos dois folhetos, o folheto interno ou visceral do mesoderma extraembrionário

e

o

folheto

externo

ou

parietal

do

mesoderma

extraembrionário. Entre eles, a cavidade que se formou, recebe o nome de celoma extraembrionário.

O cório é formado pela associação do folheto externo ou parietal do mesoderma extraembrionário com o citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto. Mas este anexo só torna-se individualizado com a completa formação do celoma extraembrionário.

Ao final da segunda semana do desenvolvimento embrionário, o cório apresenta-se irregular pela presença de suas expansões, denominadas vilosidades coriônicas. As vilosidades crescem em direção ao endométrio e estabelecem áreas de trocas com o organismo materno. O grau de desenvolvimento dessas vilosidades nos permite classificá-las em primária, secundária, e terciária. A primária constitui-se de expansão apenas do citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto; a secundária se forma a partir da invasão de mesoderma extraembrionário para dentro das vilosidades primárias. O eixo de mesoderma extraembrionário das vilosidades secundárias forma uma ampla rede capilar, estabelecendo as vilosidades terciárias. O desenho abaixo mostra, esquematicamente, as vilosidades coriônicas.

Desenho esquemático vilosidades coriônicas.

do

desenvolvimento

das

A: Vilosidade coriônica primária, constituída de fora para dentro de Si: sinciciotrofoblasto, Ci: citotrofoblasto. B: Vilosidade coriônica secundária, constituida de fora para dentro de Si: sinciciotrofoblasto, Ci: citotrofoblasto, M: mesênquima. C: Vilosidade coriônica terciária, constituida dos mesmos componentes, acrescida de V: vasos sangüíneos.

SÉRIE IV MODELO 4 - FORMAÇÃO DO CÓRIO O cório é constituído pela associação entre a lâmina externa do mesoderma extraembrionário e o trofoblasto (cito e sinciciotrofoblasto, não individualizados no modelo).

Nesse modelo observa-se o disco embrionário (epiblasto) em branco. A cavidade amniótica, possui parede de folheto interno ou visceral do mesoderma extraembrionário, representado em vermelho e assoalho de epiblasto (branco).O saco vitelino secundário ou definitivo, mostra-se revestido internamente pelo hipoblasto (amarelo) e externamente pelo folheto interno ou visceral do mesoderma extraembrionário (vermelho). Como já houve cavitação completa do mesoderma extraembrionário com o aparecimento do celoma extraembrionário, o cório pode ser visualizado: trofoblasto em creme e folheto esterno ou parietal d mesoderma extraembrionário em vermelho. Aformação do celoma extraembrionário respeita apenas uma área, na qual não ocorre cavitação: o pedículo mesodérmico, primórdio do futuro cordão umbilical. O pedículo mesodérmico une o disco embrionário ao cório.

MODELO 5 - FASE FINAL DA IMPLANTAÇÃO INTERSTICIAL Nesse modelo observa-se o trofoblasto contendo citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto (representados em amarelo e marron, respectivamente).

Esse epitélio trofoblástico emite projeções irregulares em direção às decíduas esboçando as vilosidades coriais do tipo secundárias. O disco embrionário, cujas células originarão o corpo do embrião, está representado em branco (epiblasto). Esse disco é delimitado superiormente pela cavidade amniótica e inferiormente pelo saco vitelino, em amarelo.

O embrião encontra-se completamente mergulhado no endométrio gravídico. Assim, podemos reconhecer a decídua basal, porção do endométrio voltada para o polo de implantação e a decídua capsular ou reflexa, no polo oposto ao da implantação, recobrindo o embrião. A decídua parietal, todo o restante do endométrio, não está representado no modelo.

• GASTRULAÇÃO A gastrulação corresponde a um processo altamente integrado de migração de células por meio do qual as células epiblásticas são totalmente rearranjadas. As células ganham novas posições e novas células vizinhas, sendo estabelecidos os folhetos embrionários.

A gastrulação é o processo pelo qual o epiblasto converte-se em disco embrionário trilaminar, formado por três camadas germinativas (ectoderma, mesoderma e endoderma embrionários) e pelo eixo embrionário, a notocorda.

Embora o hipoblasto não contribua com células para o corpo do embrião, ele é essencial para o desenvolvimento, participando da orientação inicial do eixo embrionário.

Na espécie humana, esse processo ocorre durante a 3ª semana após a fecundação. Na metade caudal do epiblasto (região voltada para o pedículo mesodérmico), as células migram para a linha mediana, onde aglomeram-se linearmente, formando a linha ou estria primitiva. Enquanto a estria primitiva alonga-se na extremidade caudal pela adição de células, as células da extremidade cefálica adicionam-se de maneira nodular, constituindo o nódulo primitivo. Pode-se dizer, portanto, que a estria primitiva e o nódulo primitivo resultam do empilhamento de células do epiblasto na região mediana do disco embrionário. Essas áreas marcam o futuro eixo longitudinal do embrião, de maneira que podemos distinguir as extremidades cefálica e caudal, as superfícies ventral e dorsal e lados direito e esquerdo do embrião.

Logo

que

surgem

esses

aglomerados,

as

células

localizadas

superiormente mergulham para seu interior em direção ao hipoblasto, isto é, em direção à porção ventral do embrião. Esse movimento de mergulho é chamado de movimento de ingressão e origina o sulco primitivo na estria primitiva e a fosseta primitiva no nódulo primitivo. Assim, a estria primitiva fica sulcada em toda sua extensão pelo sulco primitivo e o nódulo contém uma depressão em forma de funil, a fosseta primitiva. O sulco e a fosseta estão em continuidade. Aquelas células que passam pela fosseta primitiva se dirigem para a região anterior formando o mesoderma cefálico e a notocorda. As primeiras que ingressam através do sulco primitivo formam o endoderma

embrionário. Ao ingressarem elas se misturam às células do hipoblasto que revestem o teto do saco vitelino, deslocando as células hipoblásticas para as laterais. O restante das células que ingressam pelo sulco primitivo ocupam o espaço logo acima do endoderma e abaixo das células que não sofreram ingressão , constituindo o mesoderma embrionário. As células epiblásticas que permanecem na superfície do disco embrionário, ou seja, não sofrem ingressão, formam o ectoderma embrionário.

A notocorda surge de células que ingressam pela fosseta primitiva e se estendem em direção cefálica. A notocorda cresce em direção cefálica até uma área de fusão dos folhetos endoderma e ectoderma denominada placa précordal, que representa o limite cefálico da notocorda. Existe uma área semelhante, porém localizada caudalmente à estria primitiva, denominada placa cloacal, que representa o limite caudal de crescimento da notocorda.

A notocorda não forma o sistema nervoso, mas induz sua formação.

Logo que a fosseta primitiva aparece e as células da notocorda daí emergem, o ectoderma dorsal à essas formação é induzido e passa a apresentar células prismáticas; indica o início da diferenciação do neuroectoderma, com a formação da placa neural. Dessa estrutura surgem, o sulco neural e com o desenvolvimento o tubo neural e as cristas neurais, que formarão todo o sistema nervoso central e periférico, respectivamente.

A notocorada funciona como eixo de orientação para o corpo do embrião, sabe-se que a coluna vertebral forma-se aos poucos em torno dela. A notocorda desaparece então no interior da coluna vertebral, persistindo apenas nos discos intervertebrais do adulto como núcleo pulposo.

Abaixo seguem algumas figuras que ilustram esse processo de gastrulação:

Movimentos celulares durante o processo de gastrulação. Observar o movimento das flexas. Em negro, indicam o movimento do epiblasto, ainda no folheto superficial; em branco, as células do epiblasto já se interiorizaram e distribuem-se entre o ectoderma e o endoderma; estabelece-se o mesoderma intraembrionário. Observar as placas pré-cordal e cloacal, locais onde o mesoderma não se interpõe. É também mostrado o movimento de formação da notocorda, através de migrações celulares pela fosseta primitiva.

Movimentos celulares ao nível da estria primitiva que determinam o processo de gastrulação.

• SÉRIE V MODELO 1 - FASE INICIAL DA GASTRULAÇÃO

O modelo representa uma das metades do corte sagital do embrião de mamífero e de seus anexos. O epiblasto (disco embrionário) está representado em branco, e em sua porção dorso-caudal surgem modificações que indicam o processo de gastrulação. É importante entendermos a posição do disco embrionário: a porção caudal é aquela voltada para o pedículo mesodérmico, sendo a porção cefálica a oposta. A porção dorsal do disco embrionário compreende o assoalho do âmnio e a ventral, o teto do saco vitelino.

Assim, na porção dorso-caudal nota-se o aparecimento da estria (em branco) e do nódulo (em azul) primitivos. Devido ao fato do corte ter passado exatamente pelo sulco primitivo e fosseta primitiva, está representada apenas uma das bordas da estria e do nódulo primitivos.

As células do endoderma embrionário estão representadas em laranja e do mesoderma embrionário em vermelho, a notocorda em formação está representada em verde. Pode-se observar que as células endodérmicas se misturam às células hipoblásticas nesta fase inicial. Gradualmente, as células do endoderma embrionário estabelecem continuidade com o hipoblasto (endoderma extraembrionário) apenas nas laterais.

Na área extraembrionária, representada no modelo, observam-se os anexos embrionários: cório (lâmina externa do mesoderma extraembrionário, em vermelho, associada ao trofoblasto, em creme); o âmnio (com o teto

constituído pela lâmina interna do mesoderma extraembrionário, em vermelho, uma cavidade, e o assoalho constituído pelo disco embrionário); o saco vitelino (cavidade revestida internamente pelo hipoblasto em amarelo e externamente pela lâmina interna do mesoderma extraembrionário, em vermelho).

O celoma extraembionário e o pedículo mesodérmico são estruturas presentes na área extraembrionária, mas não são consideradas anexos embrionários.

MODELO 2 - FASE INTERMEDIÁRIA DO PROCESSO DE GASTRULAÇÃO

Como no modelo1, este modelo representa um corte sagital do disco embrionário e seus anexos, porém em fase mais evoluída. Na porção caudal da área embrionária identifica-se uma das bordas da estria primitiva (em branco). Na porção cefálica da estria primitiva nota-se uma das metades do nódulo primitivo (em azul), que se continua com a notocorda (em verde). A notocorda estende-se abaixo do ectoderma, em direção cranial a partir do nódulo primitivo. O ectoderma de revestimento está representado em branco. O endoderma embrionário aparece em laranja e o mesoderma embrionário em vermelho. O eixo longituginal do corpo embrionário é a notocorda. As células que constituirão os folhetos embrionários se dispõem usando como referência a notocorda.

Na área extraembrionária, os anexos cório, âmnio e saco vitelino estão presentes, conforme descrições do modelo anterior. Neste modelo, observa-se que o teto do âmnio é externamente revestido pela lâmina interna do mesoderma extraembrionário, em vermelho, e internamente revestido pelo

epitélio amniótico, em azul. Este epitélio amniótico é uma proliferação do ectoderma de revestimento para a cavidade amniótica. No assoalho do âmnio nota-se o ectoderma de revestimento (em branco), além da estria e nódulos primitivos.

MODELO 3 - FORMAÇÃO DO ALANTÓIDE E DA PLACA NEURAL

Neste modelo foi retirada a porção superior do cório e do âmnio. Assim, visualizamos o assoalho do âmnio (porção dorsal do embrião; constituída pelo ectoderma de revestimento, em branco, onde nota-se a presença da estria com sulco primitivo e do nódulo com fosseta primitiva, ambos em azul na região mediana caudal do disco embrionário). Cefalicamente ao nódulo, o ectoderma apresenta-se espessado e representado em cinza, e é denominado neuroectoderma ou ectoderma neural, constituindo a placa neural (estrutura relacionada com a formação do sistema nervoso). Logo que a notocorda se forma, ela induz as células ectodérmicas localizadas acima dela, a sofrerem diferenciação e originarem o neuroectoderma.

Na área extraembrionária foi feita uma secção na parede do saco vitelino permitindo a visualização do seu revestimento interno de hipoblasto e externo do mesoderma extraembrionário (lâmina interna). O mesmo procedimento foi utilizado na região do pedículo mesodérmico para a observação do alantóide em formação. Na espécie humana o alantóide aparece no início da 3ª semana após a fecundação, como uma evaginação do hipoblasto da região caudal do saco vitelino para o interior do pedículo mesodérmico. O alantóide é constituído por uma cavidade revestida de hipoblasto internamente e de mesoderma extraembrionário do pedículo mesodérmico externamente. O cório está representado como no modelo anterior.

• SÉRIE VI SEQUÊNCIA DE CORTES TRANSVERSAIS DO DISCO EMBRIONÁRIO Os modelos da série VI deverão ser compreendidos como cortes transversais do disco embrionário nos diferentes níveis, a partir da região caudal à região cefálica (nível da estria primitiva, nível do nódulo primitivo, nível da notocorda e nível da placa pré-cordal).

As células hipoblásticas, apesar de fazerem parte de um tecido extraembrionário, aparecem nesta sequência de modelos. Este fato se deve à íntima associação dessas células com as do endoderma embrionário, nestas fases iniciais do desenvolvimento.

MODELO 1 - CORTE TRANSVERSAL DA PORÇÃO CAUDAL DO DISCO EMBRIONÁRIO Nesta região observamos a estria a sulco primitivo. Sabemos que as células epiblásticas mergulham por esta região para formar endoderma e mesoderma embrionários. Notamos, na superfície dorsal, as bordas direita e esquerda da estria primitiva em branco, além do restante das células epiblásticas laterais que permanecerão na superfície e irão formar o ectoderma de revestimento.

As células endodérmicas estão representadas em laranja e as mesodérmicas em vermelho.

As células endodérmicas se associam às células hipoblásticas (endoderma extraembrionário) e formam o teto do saco vitelino.

As células mesodérmicas apresentam-se justapostas (caráter epitelial) e estão lateralmente divididas em lâmina somática (próximas do ectoderma) e lâmina esplâncnica (próxima do endoderma). No centro dessas duas lâminas há uma cavitação, o celoma intraembrionário.

MODELO 2 - CORTE TRANSVERSAL DO DISCO EMBRIONÁRIO NA PORÇÃO INTERMEDIÁRIA Corte transversal do disco embrionário ao nível do nódulo primitivo, em azul, com uma fosseta primitiva. Por aí, mergulham as células do endoderma e parte do mesoderma embrionários, além daquelas que vão crescer em direção cefálica, constituindo a notocorda.

O ectoderma está representado em branco, o endoderma em laranja e o mesoderma em vermelho.

MODELO 3 - CORTE TRANSVERSAL DO DISCO EMBRIONÁRIO NA PORÇÃO INTERMEDIÁRIA A notocorda está representada em verde. O mesoderma está representado em vermelho e o endoderma em laranja. O ectoderma sobre a notocorda

aparece

em

cinza

resultante

de

sua

diferenciação

para

neuroectoderma. Estas células são prismáticas, altas e constituem a placa neural. O restante das células ectodérmicas estão em branco e correspondem ao ectoderma de revestimento.

O endoderma (laranja) deslocou as células hipoblásticas para as bordas laterais e agora forma a maior parte do teto do saco vitelino.

MODELO 4 - CORTE TRANSVERSAL NA PORÇÃO CEFÁLICA DO DISCO EMBRIONÁRIO Este modelo representa uma área de fusão do ectoderma embrionário (em branco) e o endoderma embrionário (em laranja), denominada placa précordal. Esta placa corresponde a uma pequena área onde as células endodérmicas se tornam mais altas, tocando as células ectodérmicas e impedindo a progressão cefálica da notocorda. O mesoderma embrionário não faz parte da placa pré-cordal, mas cresce além desta colocando-se à sua frente e nas suas laterais, e nesta região anterior à placa pré-cordal desenvolve-se o futuro coração do embrião.

A placa cloacal é uma região homóloga à placa pré-cordal do lado oposto, e corresponde ao limite caudal da notocorda.

As células hipoblásticas, em amarelo, estão deslocadas para as bordas laterais devido ao posicionamento do endoderma embrionário.

• DIFERENCIAÇÃO

DOS

FOLHETOS

EMBRIONÁRIOS

E

DELIMITAÇÃO VENTRAL DO EMBRIÃO DIFERENCIAÇÃO DO MESODERMA EMBRIONÁRIO O mesoderma tem uma incrível versatilidade na maneira de se organizar: às vezes apresenta um aspecto epitelial (ou epitelióide), com células justapostas, e às vezes apresenta uma organização mesenquimal, na qual as células apresentam prolongamentos e são afastadas umas das outras.

Com o término das migrações celulares do processo de gastrulação, o mesoderma embrionário apresenta-se, em toda a sua extensão, como lâminas epiteliais nas laterais da notocorda. Por volta do 17º dia, na espécie humana, o mesoderma

embrionário

apresentará

modificações

para

que

ocorram

diferenciações. Perderá o aspecto epitelióide (passa a ser de aspecto mesenquimal), com exceção de 3 regiões que demoram mais a perder esse caráter epitelióide: a) mesoderma paraxial ou lâminas dorsais: laterais à notocorda b) mesoderma

intermediário

ou

lâminas

médias

ou

ainda

lâminas

gononefrógenas: laterais às lâminas dorsais c) mesoderma lateral ou lâminas laterais: inicialmente aparece como uma placa fina de mesoderma nas laterais do disco embrionário. Posteriormente surgem espaços intercelulares que coalescem entre as células das lâminas laterais, levando à formação de uma cavidade que divide cada uma das lâminas laterais em duas, denominadas como lâmina lateral somática (próxima ao ectoderma) e lâmina lateral esplâncnica (próxima ao endoderma). A cavidade entre elas é o celoma intraembrionário que inicialmente mostra-se contínuo com o celoma extraembrionário.

Para melhor compreensão da disposição das lâminas mesodérmicas, observe o esquema abaixo: SOMITO

LÂMINA DORSAL ENDODERMA EMBRIONÁRIO LÂMINA LATERAL ESPLÂNCNICA CELOMA INTRAEMBRIONÁRIO

LÂMINA MÉDIA ECTODERMA EMBRIONÁRIO

NOTOCORDA LÂMINA LATERAL SOMÁTICA

As lâminas dorsais, inicialmente formam duas colunas epiteliais longitudinais que correm lateralmente à notocorda. Com cerca de 20 dias, cada coluna começa a se segmentar (fragmentar), formando corpos metamerizados - os somitos. Na verdade, essa fragmentação é uma modificação de caráter epitelióde para mesenquimal de porções das lâminas laterias e não modificação de outras porções (somitos), intercaladamente. Essa fragmentação tem início na região cefálica do disco embrionário, caminhando posteriormente no sentido caudal. O 1º par de somitos aparece na região cervical, aproximadamente no 20º dia do desenvolvimento embrionário humana. Os somitos progridem em sentido céfalo-caudal e a cada dia aparecem 3 pares, sendo que no final da 5ª semana estão presentes de 42 a 44 pares de somitos (4 occipitais, 7 cervicais, 12 torácicos, 5 lombares, 5 sacrais e 8-10 coccígeos).

O primeiro occipital e os últimos 5-7 coccígeos desaparecem mais tarde.

O número de somitos é importante para correlacionarmos a idade do embrião em dias. Um embrião de 20 dias tem aproximadamente 1-4 pares de somitos; de 25 dias tem 17-20 pares; de 30 dias tem 34-35 pares de somitos.

Podemos traçar linhas imaginárias que dividem cada somito, em suas áreas de diferenciação como representado no esquema abaixo:

D

M

M

E

D E

NOTOCORDA LÂMINA DORSAL LÂMINA MÉDIA LÂMINAS LATERIAS

Desenho esquemático representando as áreas de diferenciação dos somitos. M: miótomo; D: dermátomo; E: esclerótomo

a) Área dorso-medial - MIÓTOMO (M): de onde surgem as fibras musculares estriadas esqueléticas do tronco e membros. Para a diferenciação, inicialmente assumem o carater mesenquimal e durante o processo alongam-se e transformam-se em mioblastos. b) Área dorso-lateral - DERMÁTOMO (D): as células mesenquimais do dermátomo serão responsáveis pela formação de uma pequena parte de células conjuntivas da derme do tronco e membros. Ou seja, ajuda na formação da derme. O restante será formado pela lâmina lateral somática do mesoderma embrionário. c) Área ventro-medial - ESCLERÓTOMO (E): suas células mesenquimais formarão os ossos da coluna vertebral (esqueleto axial) a partir de um modelo cartilaginoso (ossificação endocondral). Das laterais de cada corpo vertebral torácico partem prolongamentos ventrais para formarem as costelas e prolongamentos dorsais para formarem os arcos vertebrais que envolvem o tubo neural.

Entre as vértebras formam-se os discos intervertebrais, a partir do mesenquima que ladeia os esclerótomos. Nesta região está incluída a notocorda, que será o futuro núcleo pulposo do disco intervertebral.

Seguindo-se aos somitos, a lâmina média ou gononefrógena origina as células que irão constituir as gônadas e rins. Além disso, forma-se desta lâmina parte das vias urinárias e genitais, além da córtex da glândula adrenal.

As lâminas laterais do mesoderma (somáticas e esplâncnicas) estão separadas pela cavidade do celoma intraembrionário. As lâminas somáticas, junto com o ectoderma de revestimento formam as somatopleuras. A lâmina somática e responsável pela formação da maior parte da derme do tronco e membros, além dos ossos dos membros. Origina ainda o osso esterno que é o local onde se prendem a maioria das costelas na região ventral (a somatopleura é responsável pela formação da parede corporal, sendo o ectoderma responsável pela formação da epiderme). As lâminas esplâncnicas serão responsáveis pela formação do conjuntivo e da musculatura lisa da parede do tubo digestivo primitivo, das vias respiratórias e de pequena parte das vias urinárias, da bexiga e da uretra. As lâminas esplâncnicas, juntamente com o endoderma embrionário formam as esplancnopleuras (o endoderma é responsável pela origem do epitélio de revestimento e glândulas dessas regiões). Na região da lâmina esplâncnica, anterior à placa pré-cordal, desenvolve-se o coração embrionário.

Ao longo de todo o mesoderma embrionário, durante a 3ª semana após a fecundação (na espécie humana), formam-se acúmulos de células mesenquimais, denominadas ilhotas sanguíneas (Wolff). No centro dessas ilhotas aparecem cavidades possibilitando a organização de células na periferia, que constituirão o endotélio ou epitélio de revestimento dos vasos sanguíneos primitivos. As células sanguíneas primitivas desenvolvem-se, de acordo com alguns autores, de ilhotas sanguíneas do saco vitelino e são vistas no corpo embrionário a partir da 5ª semana, inicialmente nos vasos do fígado, depois do baço e timo que são órgãos hemocitopoiéticos do embrião. Observe o desenho da próxima página:

CE

A

IS

B

L

C

CSP

Desenho esquemático da sequência de estágios na formação dos primeiros vasos e células sanguíneas (A, B e C). CE: células endoteliais; CSP: células sanguíneas primitivas; L: lume dos vasos sanguíneos; IS: ilhotas sanguíneas

Os vasos sanguíneos primitivos, formados isoladamente, aos poucos se associam originando a rede vascular primitiva do corpo embrionário, e estabelecem comunicação com vasos da área extraembrionária (saco vitelino e alantóide). O coração se desenvolve de forma semelhante aos vasos sanguíneos.

A porção das lâminas esplâncnica e somática que revestem o celoma intraembrionário nunca perdem seu caráter epitelióide, e constituirá o mesotélio que reveste as grandes cavidades do organismo (pleural, periteonal e pericárdica), originadas do celoma intraembrionário.

DELIMITAÇÃO VENTRAL DO EMBRIÃO No início da 4ª semana após a fecundação (embrião humano) ocorre uma série de modificações graduais e progressivas, durante as quais o embrião passa da forma discoidal para a forma cilíndrica ou tubular, característica dos vertebrados. Essa mudança consiste na formação de curvaturas cefálica e caudal simultâneas. Acredita-se que tudo seja resultado de um maior crescimento dorsal do embrião, quando comparado ao ventral.

Portanto, ao final do processo, o embrião trilaminar, achatado, torna-se um embrião cilíndrico e encurvado à maneira da letra C invertida. Para compreensão do texto seguinte, é necessária uma análise detalhada do esquema da próxima página.

Em A, desenhos esquemáticos de cortes longitudinais e em B, de cortes transversais, à nível de cordão umbilical. Ambos de embriões humanos de 3 - 4 semanas de vida. Os esquemas demonstram as modificações do embrião durante a delimitação ventral.

No disco embrionário, antes da delimitação ventral, a placa pré-cordal (futura membrana buco-faríngea que separa a boca primitiva da faringe primitiva) é cefálica (anterior) ao tubo neural que está se formando. Na frente da placa pré-cordal (anteriormente) está a área cardiogênica que assume a forma de ferradura. É evidente que o embrião para se aproximar da forma adulta necessitará reverter essa sequência.

No decorrer da 3ª semana as pregas neurais estão crescendo muito, projetando-se para a cavidade amniótica. A região encefálica cresce tanto que se projeta, ultrapassando a placa pré-cordal e posicionando-se sobre a área cardiogênica. Esse processo faz com que a placa pré-cordal e o coração

primitivo dobrem-se e venham posicionar-se ventralmente. No final do desdobramento

cefálico,

o

cérebro

em

desenvolvimento

situa-se

na

extremidade rostral do embrião, e a membrana bucofaríngea fica entre ele e o coração primitivo. É fácil deduzir que durante a formação da curvatura cefálica, parte do saco vitelino fica incorporado na região anterior do embrião, constituindo o intestino primitivo anterior ou cefálico. Cefalicamente, termina em fundo cego na membrana bucofaríngea. A extremidade caudal do intestino anterior é contínua com o intestino médio que ainda se encontra aberto, em comunicação com o saco vitelino. A curvatura caudal surge um pouco mais tarde que a cefálica. A placa cloacal, que ocupava a posição caudal no disco embrionário, passa a situar-se ventralmente e aproxima-se da membrana bucofaríngea, ficando separada dessa última pelo saco vitelino e pelo alantóide. A curvatura caudal determina também a incorporação de parte do saco vitelino constituindo o intestino primitivo posterior ou caudal. As curvaturas cefálica e caudal promovem uma constrição no saco vitelino (entre o endoderma embrionário e o hipoblasto), formando um pedículo denominado pedículo vitelino. O pedículo vitelino liga temporariamente o intestino primitivo médio ao saco vitelino.

A curvatura caudal do embrião puxa o pedículo mesodérmico com o alantóide da região caudal para a área ventral onde se posicionam posteriores ao pedículo vitelino.

Em consequência da curvatura céfalo-caudal, a cavidade amniótica expande-se e passa a envolver todo o embrião. Os pedículos vitelino e mesodérmico

são

envolvidos

pelas

bordas

da

parede

amniótica,

estabelecendo-se nessa região mediana e ventral o esboço do cordão umbilical, que resulta de uma associação de todas essas estruturas.

Durante a formação das curvaturas cefálica e caudal está ocorrendo também o fechamento embrionário no plano transversal. Com isso, as esplancnopleuras se aproximam na linha mediana o mesmo ocorrendo com as somatopleuras. As somatopleuras tendem a se fundir na linha mediana, e assim, as bordas do âmnio, que estão em continuidade com elas também caminham em direção à linha mediana e ventral. Nessa região mediana e ventral as bordas da parede do âmnio se encontram com o pedículo vitelino e

por esse motivo não se fundem, mas simplesmente se associam a esse pedículo, organizando-se para a formação do cordão umbilical.

No decorrer do desenvolvimento o intestino médio que se comunicava com o saco vitelino separa-se desse, ficando todo o intestino primitivo fechado e aderida à parede dorsal do corpo embrionário pelo mesentério dorsal e solto na região ventral pois o mesentério ventral regride em quase toda a sua extensão, persistindo apenas anteriormente ao estômago e duodeno, área do septo transverso, importante na formação do diafragma e fígado. O mesentério dorsal persiste integralmente ao longo do intestino primitivo.

FORMAÇÃO DO CORDÃO UMBILICAL O cordão umbilical é uma especialização resultante da associação de várias estruturas e inicia sua formação durante o fechamento ventral e a curvatura céfalo-caudal, quando ocorre uma associação entre o pedículo mesodérmico contendo o alantóide em seu interior, o pedículo vitelino e o âmnio. Seus vasos são de origem alantoideana, formando-se inicialmente duas artérias e duas veias. Mais tarde a veia umbilical direita degenera-se permanecendo duas artérias e uma veia. As artérias carregam sangue pobre em oxigênio e nutrientes enquanto a veia leva o sangue oxigenado e rico em nutrientes da placenta para o embrião. O tecido conjuntivo mucoso do cordão umbilical, origina-se da associação entre os mesênquimas do pedículo mesodérmico, do pedículo vitelino e do âmnio. O revestimento do cordão umbilical é o epitélio amniótico.

O revestimento epitelial do pedículo vitelino e alantóide (hipoblasto) degenera-se, restando apenas vasos sanguíneos (alantoideanos) mergulhados no tecido conjuntivo resultante do mesênquima.

Na espécie humana o cordão umbilical tem um diâmetro entre 1 e 2 cm e em média um comprimento de 55 cm. Sua função e exclusivamente funcionar como via de transporte entre mãe e feto.

DIFERENCIAÇÃO DO ENDODERMA EMBRIONÁRIO

Com o fechamento ventral, o endoderma passa a ser o revestimento interno do intestino primitivo. Mas o intestino primitivo possui um limite anterior (membrana bucofaríngea) e um limite posterior (membrana cloacal), que apresentam-se revestidos por ectoderma de revestimento. Assim a boca e o ânus primitivos têm origem diferente do tubo digestivo endodérmico.

Analisaremos agora, os derivados do intestino primitivo ( na verdade, do endoderma embrionário): a) Intestino primitivo anterior: derivam-se faringe, esôfago, estômago e parte proximal do duodeno. Um brotamento ventral na faringe primitiva originará o divertículo respiratório, de onde surgem a laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e alvéolos pulmonares. Um espessamento na porção proximal do duodeno originará fígado e pâncreas. b) Intestino primitivo médio: derivam-se o restante do duodeno, jejuno, íleo, ceco, apêndice cecal , cólon ascendente e parte proximal do cólon transverso. c) Intestino primitivo posterior: originam-se o restante do cólon transverso, cólons descendente, sigmóide o reto e a cloaca. Da cloaca derivam o canal anal, bexiga e uretra. Aparece um septo chamado de septo urorretal que divide a cloaca em porção anterior que pertence ao sistema urogenital e porção posterior que pertence ao sistema digestivo.

O endoderma embrionário é responsável pela formação do epitélio de revestimento e glândulas presentes nas regiões citadas acima. O restante das paredes dos órgãos é originado a partir das lâminas esplâncnicas do mesoderma embrionário que se diferenciam em tecido conjuntivo, musculatura lisa e vasos.

NEURULAÇÃO No início da 3ª semana do desenvolvimento humano, o ectoderma forma o assoalho da cavidade amniótica. Com o aparecimento da notocorda e sua influência indutora, as células ectodérmicas localizadas sobre a notocorda tornam-se prismáticas, originando o neuroectoderma. Enquanto as células

destinadas a formar o ectoderma de revestimento permanecem pavimentosas.

Com o espessamento do neuroectoderma na região mediana dorsal, forma-se a placa neural, que é o início do processo de neurulação.

Essa placa encurva-se (invagina-se) e forma a goteira neural e posteriormente o sulco neural. As bordas do sulco convergem para a linha mediana e fundem-se para formar o tubo neural, desprendendo-se do ectoderma de revestimento. O neuroectoderma das bordas do sulco neural separa-se do tubo neural para constituir a crista neural. O fechamento do tubo neural é progressivo e fica temporariamente aberto nos extremos cefálico e caudal. Essas aberturas temporárias são denominadas neuróporos anterior e posterior e suas bordas igualmente acabam confluindo, fazendo com que o tubo neural torne totalmente fechado. Para melhor compreensão do processo de neurulação, analise o esquema abaixo.

ECTODERMA DE REVESTIMENTO NEUROECTODERMA

CRISTA NEURAL

CRISTA NEURAL GOTEIRA NEURAL

SULCO NEURAL

SULCO NEURAL

NOTOCORDA

A

B

C

ECTODERMA DE REVESTIMENTO

CRISTA NEURAL

TUBO NEURAL

EPIDERME EM DESENVOLVIMENTO

TUBO NEURAL

GÂNGLIO ESPINHAL EM DESENVOLVIMENTO

NOTOCORDA NOTOCORDA

D

DIFERENCIAÇÃO DO ECTODERMA

E

NEUROECTODERMA: As células que compõem a crista neural são capazes de movimentar-se, com isso são responsáveis pela formação das meninges, neurônios e neuróglias

do

SNP,

neurônios

e

neuróglia

do

SNA

(simpático

e

parassimpático), feocromócitos, células C da tireóide, células tipo I dos corpos carotídeos, melanócitos, quase o dente todo (exceto o esmalte dentário) e algumas células migram para a região de cabeça e arcos branquiais e formam o tecido conjuntivo mesenquimal ou ectomesênquima.

A parede do tubo neural é constituída pelo neuroepitélio germinativo que é fonte de todos os neurônios e neuróglias do SNC (com exceção dos microgliócitos). A cavidade do tubo neural aos poucos se transforma em ventrículos encefálicos e canal central da medula espinhal, que serão estudados mais à frente.

ECTODERMA DE REVESTIMENTO: Originam-se do ectoderma de revestimento a epiderme, os anexos da pele como pelos, unhas, glândulas sebáceas, glândulas sudoríparas merócrina e apócrina e glândulas mamárias.

A epiderme sofre descamação constante (renovação) e essas células, juntamente com o produto de secreção das glândulas sebáceas e o lanugo (pelo fetal), formam o verniz caseoso que é responsável por tornar a pele lubrificada, protegendo-a contra a maceração imposta pelo líquido amniótico e, além disso, facilita a expulsão do bebê durante o parto.

• SÉRIE VII Os modelos desta série, representam o início da diferenciação dos folhetos embrionários.

MODELOS 1 E 2 - CORTES SAGITAIS DO EMBRIÃO E ESTRUTURAS ANEXAS O modelo 1 representa a porção cefálica do disco embrionário e seus anexos e o modelo 2 a porção caudal. Nota-se na porção média do ectoderma,

a goteira neural (em cinza) acima da notocorda (em verde). O ectoderma de revestimento está representado em branco.

O mesoderma embrionário está representado em rosa (aspecto mesenquimal) e vermelho (aspecto epitelial).

As lâminas mesodérmicas dorsais (em vermelho) são as mais dilatadas e estão próximas da notocorda. Logo que se formam fragmentam-se em somitos. No modelo 1 dos somitos podem ser visualizados fazendo projeções no ectoderma de revestimento, o que não acontece no modelo 2, porque a fragmentação das lâminas dorsais se faz céfalo-caudalmente. Nesta fase os somitos cefálicos estão formados, enquanto os caudais ainda não.

As lâminas dorsais são contínuas com as lâminas médias e laterais nesta região do corte. As lâminas médias e laterais não se fragmentam, mas a medida que a lâmina dorsal se fragmenta elas se separam desta área.

As lâminas laterais são divididas pelo celoma intraembrionário em lâminas esplâncnicas e lâminas somáticas. As lâminas esplâncnicas se associam ao endoderma (em laranja) e formam as esplancnopleuras. As lâminas somáticas junto ao ectoderma de revestimento (em branco) formam as somatopleuras.

O disco embrionário é delimitado na sua porção superior pelo âmnio e na inferior pelo saco vitelino. Na parede do âmnio observa-se o epitélio amniótico em azul e a lâmina interna do mesoderma extraembrionário em vermelho. No interior do saco vitelino identificamos o hipoblasto, em amarelo. A lâmina do mesoderma extraembrionário, em vermelho, constitui a parede externa do saco vitelino. A maior parte do teto do saco vitelino é formada de endoderma embrionário (laranja) e apenas as laterais tem revestimento de hipoblasto.

Nos modelos, a face externa do cório está representada em creme e sua face interna em vermelho (lâmina externa do mesoderma extraembrionário).

Sua superfície apresenta-se lisa, mas lembramos que na realidade existem projeções, as vilosidades coriais, que nesta fase já podem ser classificadas como terciárias (presença de vasos sanguíneos no seu interior).

• SÉRIE VIII MODELO 1 - CORTE TRANSVERSAL DO DISCO EMBRIONÁRIO Na superfície dorsal do disco embrionário o ectoderma de revestimento está representado em branco e a goteira neural em cinza. O mesoderma está representado em rosa (mesênquima) e suas lâminas dorsais, médias e laterais, em vermelho (epitelial). Entre as lâminas dorsais está a notocorda (em verde).

Nota-se o endoderma embrionário e o hipoblasto (em amarelo) ocupando as bordas laterais do endoderma.

As aortas dorsais são visíveis em vermelho e representam a vascularização já ocorrendo no corpo embrionário.

MODELO 2 - CORTE TRANSVERSAL DO DISCO EMBRIONÁRIO Na superfície dorsal do corpo embrionário observa-se o ectoderma de revestimento (em branco), o tubo neural e a crista neural (em cinza). Abaixo das estruturas neurais observa-se a notocorda em verde e nas suas laterais o mesênquima. As células epiteliais mesodérmicas das lâminas dorsais, médias e laterais transformam-se em células mesenquimais no processo de diferenciação. O endoderma está em laranja e o hipoblasto em amarelo.

As saliências que ladeiam a notocorda são as saliências dos somitos.

• SÉRIE IX MODELO 1 - CORTE DO EMBRIÃO EM FORMA CILÍNDRICA E ESTRUTURAS ANEXAS Na área embrionária observa-se o ectoderma de revestimento, em branco. As lâminas laterais somáticas do mesoderma embrionário são vistas em associação com o ectoderma, formando as somatopleuras. Elas estão em continuidade com o epitélio amniótico em azul.

O endoderma embrionário (em laranja), reveste o intestino primitivo médio neste modelo - região do intestino primitivo em comunicação com o saco vitelino (vermelho) através do pedículo vitelino (porção externa revestida de mesênquima, em rosa e a interna de hipoblasto, em amarelo). As lâminas laterais esplânicas do mesoderma embrionário são vistas em associação com o endoderma formando as esplancnopleuras.

O celoma intraembrionário (cavidade peritoneal no modelo) apresenta-se revestido por mesoderma epitelial (em vermelho). Esta área não perderá a característica de epitélio e dará origem ao mesotélio.

O mesênquima está em rosa e a notocorda em verde. A aorta descendente, resultante da fusão das aortas dorsais, está em vermelho, entre a notocorda e o inteestino primitivo. O tubo neural e os gânglios espinhais (derivados da crista neural) estão representados em cinza.

Na área extraembrionária observa-se, em parte, o âmnio. O epitélio amniótico está em azul e o restante de sua parede (mesoderma embrionário) em rosa. A cavidade amniótica é vista entre o ectoderma do corpo do embrião e a parede do âmnio. O embrião agora se acha totalmente envolvido pela cavidade amniótica. No desenho deste modelo, os pontilhados estão completando a parede do âmnio que foi retirada, permitindo sua visualização mais real.

A área de formação do cordão umbilical pode ser vista na porção mediana entre o ectoderma embrionário e a parede do âmnio. Nela observa-se o pedículo vitelino (epitélio em amarelo e mesênquima em rosa). Associado ao mesênquima do pedículo vitelino está o mesênquima do âmnio. Revestindo toda esta área observa-se o epitélio amniótico em azul. O corte não permitiu a

visualização do pedículo mesodérmico, pois este se encontra ligeiramente deslocado para a região posterior ao pedículo vitelino.

MODELO 2 - CORTE TRANSVERSAL DO EMBRIÃO EM FORMA CILÍNDRICA Este corte mostra o intestino primitivo, porém não na sua porção média, como no modelo anteior. Por isso não observamos o pedículo vitelino.

Prendendo o intestino primitivo à parede corporal identificamos o mesentério dorsal.

Toda a área extraembrionária foi retirada do modelo, mas no seu desenho esquemático vê-se um pontilhado que corresponde à parede do âmnio, delimitando a cavidade amniótica que envolve o embrião.

Junto ao ectoderma de revestimento (em branco) está a lâmina somática do mesoderma embrionário (em rosa). O endoderma (em laranja) reveste o intestino primitivo e se associa à lâmina esplâncnica do mesoderma embrionário (também em rosa). Neste modelo as somatopleuras se fundiram, o mesmo acontecendo com as esplancnopleuras. Assim, o celoma embrionário

apresenta-se como uma cavidade única, pois neste nível não há comunicação do embrião com a área extraembrionária.

A notocorda, a aorta descendente, o tubo neural e os gânglios espinhais estão representados neste modelo, como no anterior.

• SÉRIE X MODELO 1 - EMBRIÃO HUMANO CILÍNDRICO (4 SEMANAS) O embrião está representado em branco no interior da cavidade amniótica, cuja parede é constituída pelo epitélio amniótico (em azul) e mesoderma extraembrionário (em vermelho). Na porção ventro-medial o âmnio está se curvando sobre os pedículos mesodérmico e vitelino. O pedículo mesodérmico (em vermelho) mostra em sua parte seccionada os vasos alantoideanos (vermelho e azul), além de restos de hipoblasto do alantóide (em amarelo). Anteriormente ao pedículo mesodérmico e alantóide, nota-se o pedículo vitelino ainda não completamente individualizado (área de constrição do saco vitelino). Ambos, saco vitelino e pedículo vitelino em formação aparecem envolvidos pelo mesoderma extraembrionário, em vermelho.

Enquanto a lâmina interna do mesoderma extraembrionário envolve o âmnio e o saco vitelino, a lâmina externa se associa ao trofoblasto, em creme, dando origem ao cório. Entre as lâminas do mesoderma extraembrionário, vêse no modelo a cavidade do celoma extraembrionário.

MODELO 2 - CORTE LONGITUDINAL DO EMBRIÃO HUMANO (4 SEMANAS) As curvaturas embrionárias, cefálica e caudal, estão bem pronunciadas.

O ectoderma de revestimento está em branco, o mesoderma embrionário em rosa, o esboço cardíaco em vermelho, a notocorda em verde e o tubo neural em cinza.

O intestino primitivo (em laranja) mostra sua porção média em comunicação com o saco vitelino através do pedículo vitelino e sua porção posterior em comunicação com o alantóide. O saco vitelino, o pedículo vitelino e o alantóide estão representados em amarelo.

O âmnio, revestido internamente pelo epitélio amniótico (azul) e externamente pelo mesênquima (rosa), está se curvando sobre a porção ventro-medial para se associar ao pedículo mesodérmico (que contém o alantóide) e ao pedículo vitelino, para originar posteriormente o cordão umbilical.

O celoma extraembrionário é visto entre a parede amniótica e coriônica.

MODELO 3 - CORTE LONGITUDINAL DE EMBRIÃO HUMANO (5 SEMANAS)

Estão representadas as mesmas estruturas descritas no modelo anterior. Porém, o cordão umbilical já é mais evidente com a associação do mesênquima do âmnio, pedículo vitelino e pedículo mesodérmico (rosa), além do revestimento externo de epitélio amniótico (azul). O hipoblasto do pedículo vitelino e alantóide (em amarelo) está em processo de desaparecimento. Os vasos alantoideanos (vermelho e azul) serão os vasos umbilicais. O pequeno saco vitelino (amarelo) pode ser identificado entre o âmnio e o cório, em conexão com o pedículo vitelino.

O coração (vermelho) está em posição ventral, anterior ao pedículo vitelino e posterior à membrana buco-faríngea.

O âmnio e o cório já se fundiram e formaram uma membrana denominada membrana âmnio-corial, assim constituída: epitélioamniótico (azul), mesênquima do âmnio e do cório fundidos (rosa) e epitélio trofoblástico (creme). A formação da membrana âmnio-corial ocorre por volta do 3o mês na espécie humana. Como o modelo representa um embrião de aproximadamente 5 semanas, o aparecimento da membrana neste estágio está adiantado em relação ao desenvolvimento das outras estruturas.

• PAPEL

DOS

ANEXOS

EMBRIONÁRIOS

DURANTE

O

DESENVOLVIMENTO INTRAUTERINO Os anexos embrionários são estruturas membranáceas que se formam ligadas ao corpo do embrião e que desempenham várias funções (proteção, respiração, nutrição e excreção) as quais viabilizam o desenvolvimento do embrião. Como o próprio nome diz, são anexos ao embrião, não pertencem ao seu corpo propriamente dito.

Entre os vertebrados encontramos 4 anexos embrionários: -âmnio -cório -saco vitelino -alantóide Nos mamíferos (exceto marsupiais e monotrematas), acrescentam-se ainda como derivados dos anexos básicos, o cordão umbilical e a placenta, essa última compreendendo tanto elementos fetais quanto maternos.

SACO VITELINO O saco vitelino (SV) nos mamíferos persiste apenas como estrutura rudimentar entre o âmnio e o cório. Suas funções em mamíferos são: ⇒ constitui uma das estruturas que se associam para formar o cordão umbilical ⇒ as primeiras formações dos vasos sanguíneos (ilhotas sanguíneas) têm origem no mesoderma extraembrionário que reveste o SV mesmo antes de surgirem no interior do embrião (função angiogênica) ⇒ função hemocitopoiética, formando glóbulos vermelhos bem como células tronco do glóbulos brancos ⇒ o SV é importante na migração dos gonócitos primordiais ( migram pelo hipoblasto para atingirem o esboço gonadal)

ÂMNIO Nos primatas superiores o âmnio passa a envolver todo o embrião quando ocorre o fechamento ventral e a curvatura céfalo-caudal; além disso, no decorrer do desenvolvimento o âmnio funde-se com o cório, obliterando o

celoma extraembrionário e formando assim a membrana âmnio-corial que é a parte fetal da placenta.

A cavidade amniótica é preenchida por líquido amniótico que, inicialmente é um produto de secreção do epitélio amniótico e de produtos do sangue materno que chegam por difusão. Além disso, existem: células fetais que se descamam; sais inorgânicos; proteínas; carboidratos; gordura; hormônios; pigmentos e 99% de água. No homem, o líquido amniótico renovase a cada 3 horas. As funções desse líquido são: ⇒ lubrificação e proteção contra desidratação. Essa função está relacionada com a criação e manutenção de um ambiente líquido que mimetiza as condições do embrião dos vertebrados primitivos que se desenvolvem dentro da água, desempenhando papel na conquista do meio aéreo. ⇒ facilita os movimentos fetais, contribuíndo para o desenvolvimento músculoesquelético. ⇒ amortecedor de choques (proteção mecânica). ⇒ receptor de urina fetal, secreções da boca e do sistema respiratório do feto. ⇒ ao ser aspirado pelo feto, contribui para dilatar e manter patentes as vias aéreas intrapulmonares. ⇒ ajuda controlar a temperatura corporal do embrião pela manutenção de uma temperatura relativamente constante. ⇒ contrações rítmicas uterinas forçam a formação de um cone de âmnio juntamente com o cório liso que agirá como uma cunha hidrostática para dentro do canal cervical auxiliando na dilatação desse. ⇒ permite com que o embrião flutue livremente, evitando aderência e proporcionando um crescimento simétrico.

A parede do âmnio também possui algumas funções: ⇒ auxilia na formação do cordão umbilical - seu mesênquima é um dos componentes do tecido conjuntivo mucoso e seu epitélio constitui o revestimento do cordão umbilical. ⇒ o âmnio funde-se com o cório viloso nos mamíferos superiores formando a placa coriônica que é um dos componentes da parte fetal da placenta.

ALANTÓIDE

O alantóide nos mamíferos é um anexo bem reduzido, apesar disso, apresenta várias funções, que são: ⇒ auxilia na formação do cordão umbilical - os vasos alantoidianos são os principais componentes do cordão umbilical e é através deles que o sangue flui da placenta para o feto (veias umbilicais) e do feto para a placenta (artérias umbilicais). ⇒ contribui para a formação da placenta - os vasos alantoideanos são os vasos que invadem a placa coriônica que é o componente fetal da placenta.

CÓRIO Inicialmente todo o cório é viloso, entretanto, com o desenvolvimento embrionário as vilosidades coriônicas voltadas para a decídua capsular regridem porque se tornam comprometidas e seu suprimento sanguíneo é reduzido. Com isso, fica uma parte vilosa e outra lisa.

O cório, em mamíferos placentários, desempenha as seguintes funções: ⇒ o cório viloso constitui o principal componente da parte fetal da placenta, com isso, desenvolve todas as suas funções, entre elas fixação, hematose, nutrição excreção, defesa e função endócrina (secreta gonadotrofina coriônica, hormônio lactogênico placentário e progesterona).

• EMBRIOLOGIA DA PLACENTA A placenta não é considerada um anexo embrionário, assim como cordão umbilical, pois são, na verdade, resultantes de associações de anexos embrionários e/ou outras estruturas. A maioria dos mamíferos conquistou, através da evolução, estratégias formidáveis de desenvolvimento dentro da própria mãe, ao contrário de outros vertebrados que se desenvolvem isoladamente dentro do ovo. O embrião de mamífero obtém os nutrientes diretamente da mãe e não tem necessidade de acumular vitelo. Esta evolução incluiu uma modificação dramática da anatomia materna, como uma expansão do oviducto para formação do útero e o desenvolvimento do cório fetal, capaz de realizar as trocas materno-fetais. Para entendermos a estrutura e funcionamento da placenta humana devemos analisar, em primeiro lugar, a evolução da placenta entre os mamíferos.

Quando a implantação do blastocisto no útero é mais superficial, o grau de intimidade da relação entre mãe e embrião é menor; e ao contrário, quando a implantação é do tipo intersticial (com corrosão da decídua basal pelo cório viloso), o grau de intimidade da relação entre mãe e embrião é muito maior.

Podemos classificar as placentas cório-alantóideas de acordo com a intimidade entre mãe e embrião, isto é, classificamos histologicamente estas placentas como: 1. Epitélio-corial: O contato entre as vilosidades coriônicas e o endométrio é superficial. O epitélio do útero permanece íntegro. Neste caso, a alimentação do embrião é feita pelas secreções das glândulas endometriais (ex: égua, porca, vaca, parte da placenta de ovelha e cabra).

2. Sindesmo-corial: O epitélio do útero é destruído, ficando o cório em contato com o tecido conjuntivo da mucosa uterina (ex: partes da placenta da ovelha e da cabra).

3. Endotélio-corial: O cório (trofoblasto) destrói o epitélio e o conjuntivo uterino. Os vasos maternos permanecem íntegros, mas seu endotélio fica imerso no trofoblasto que se desenvolveu muito (ex: carnívoros).

4. Hemocorial: O sinciciotrofoblasto destrói o epitélio, conjuntivo e o endotélio dos vasos endometriais, ficando as vilosidades banhadas pelo sangue materno (ex: primatas, inclusive homem).

Para melhor compreensão dessa classificação placentária de acordo com a relação materno-fetal, observe o esquema abaixo:

Desenhos esquemáticos de placentas classificadas de acordo com a relação materno-fetal.

Em 1: placenta epitélio-corial, na qual o cório se relaciona ao epitélio endometrial; em 2: placenta sindesmo-corial, na qual o cório se relaciona ao conjuntivo subepitelial do endométrio; em 3: placenta endotélio-corial, na qual o cório se relaciona ao endotélio dos vasos maternos do endométrio; em 4: placenta hemo-corial, na qual o cório se relaciona com o sangue materno.

C - cório; CE - conjuntivo endometrial; E - endométrio; Ep - epitélio endometrial; Sg - sangue; V - vasos sanguíneos;

As placentas podem também ser classificadas de acordo com o aspecto e distribuição das vilosidades coriônicas (classificação macroscópica): 1. Difusa: As vilosidades se distribuem difusamente pelo cório (ex: égua, porca).

2. Cotiledonária: Tufos de vilosidades são intecalados com áreas de cório liso (ex: vaca, parte da placenta de ovelha e cabra).

3. Equatorial: Vilosidades dispostas apenas na área equatorial do cório (ex: carnívoros).

4. Discoidal: vilosidades coriais concentradas em uma área de contorno arredondado situada num dos lados do cório (ex: roedores, primatas, inclusive o homem).

Esses tipos de placenta, de acordo com a distribuição das vilosidades coriônicas estão representados no esquema da próxima página:

Desenhos esquemáticos de placentas classificadas de acordo a distribuição das vilosidades coriônicas. Placenta difusa (1), encontrada em porca e égua; placenta cotiledonária (2), encontrada na vaca e ovelha; placenta zonária (3), encontrada na cadela e gata, placenta discoidal (4), encontrada em roedores, macacos e na espécie humana. Ct - cotilédone; Vi vilosidades coriônicas.

FUNÇÕES DA PLACENTA = MEMBRANA PLACENTÁRIA A função primordial da placenta é mediar trocas fisiológicas entre mãe e o feto, atuando com uma barreira que impede a mistura entre sangue materno e fetal. Apresenta função endócrina, pois o epitélio trofoblástico (componente fetal da placenta) secreta vários hormônios que são essenciais à manutenção da gravidez (gonadotrofinas coriônicas, estradiol, progesterona). A placenta tem também função metabólica, principalmente no início da gestação, pois sintetiza glicogênio, colesterol e ácidos graxos, importantes fontes de energia para o embrião. Apresenta atividade na transferência de gases, nutrientes, hormônios, eletrólitos, anticorpos e produtos de excreção.

Na espécie humana, onde as vilosidades coriais estão em íntima aposição com o sangue materno, todas as transferências de material, seja em direção ao embrião ou à mãe ocorrem ao nível da membrana placentária, nas vilosidades coriais. A membrana placentária consiste, portanto, de tecidos fetais, que separam o sangue materno do sangue fetal. No feto humano, de cerca de 20 semanas, ela é formada pelo epitélio trofoblástico (citotrofoblasto e

sinciotrofoblasto), eixo mesenquimal das vilosidades e parede endotelial dos vasos fetais. Com o avanço da gestação, a membrana placentária vai se tornando mais delgada, pois o citotrofoblasto desaparece, a camada de sinciciotrofoblasto e mesênquima se adelgaçam, ficando, pois, os vasos fetais mais próximos ao sangue materno (observar esquema abaixo).

A

B

Desenho esquemático de um corte transversal de uma vilosidade coriônica da placenta humana no 3o mês da gestação. A: membrana placentária constituída de fora para dentro de sinciciotrofoblasto (Si); citotrofoblasto (Ci), mesênquima (M), vasos fetais (Vf). B: vilosidade coriônica da placenta a termo com membrana placentária mais delgada.

No final da gestação a membrana placentária torna-se vulnerável em alguns pontos, permitindo um pequeno derramamento de sangue fetal no sangue materno. Este fato pode levar o organismo materno a produção do anticorpo anti-Rh, se o feto for Rh positivo e a mãe Rh negativo. Isto causa hemólise das hemáceas do feto e consequente anemia (Eritroblastose fetal).

As drogas de uma maneira geral atravessam a membrana placentária e podem intervir direta ou indiretamente no feto. Até os analgésicos e sedativos atingem o feto em algum grau. Isto sem falar de drogas alucinógenas (cocaína, maconha, LSD) ou depressores do sistema nervoso central (álcool) que, se utilizadas durante a gestação levam à síndrome de abstinência do recémnascido, além de atuarem de maneira ainda desconhecida na incidência de malformações congênitas. A síndrome de abstinência constitui-se de reações violentas do bebê devido à falta da droga após o nascimento.

Os vírus associados à varíola, catapora, sarampo e poliomielite atravessam

a

membrana

placentária

e

provocam

infecções

fetais

generalizadas. O vírus da rubéola causa malformações congênitas envolvendo coração, olhos e ouvidos. O Treponema da sífilis pode ser transmitido ao feto (se não tratada) principalmente após adelgaçamento da membrana placentária,

levando

a

malformaçþes

retardamento mental.

do

palato,

dentes,

ouvidos,

hidrocefalia

e

• SÉRIE XI MODELO - PLACENTA DISCOIDAL E HEMOCORIAL HUMANA Este modelo representa apenas uma porção da placenta com 3 - 4 meses de gestação. Nesta ocasião o âmnio já se fundiu com o cório, formando a membrana amniocorial. O epitélio amniótico está representado em azul e envolve a parte fetal da placenta (placa coriônica), bem como o cordão umbilical. No cordão umbilical observa-se os vasos alantoideanos (azul e vermelho) mergulhados no mesênquima (rosa) de origem tríplice.

A placa coriônica é uma associação do âmnio com o cório, sendo constituída

em

sua

espessura

por:

epitélio

amniótico

externamente,

mesênquima do cório e âmnio (rosa), vasos provenientes dos vasos umbilicais e revestimento trofoblástico (cito e sinciciotrofoblasto) em amarelo.

As vilosidades coriais terciárias são vistas no modelo de várias formas: íntegra (em amarelo, representando o epitélio trofoblástico externo), em corte (com vasos em seu interior), dissecada (apenas os vasos são aparentes).

Pode-se perceber que as vilosidades são ramificadas e parte delas se fixa à placa basal (porção materna da placenta), enquanto suas ramificações permanecem livres nos espações preenchidos por sangue materno (espaços intervilosos).

A placa basal (porção materna) é constituída pela decídua basal (em rosa) revestida pelo manto trofoblástico (em amarelo). O manto trofoblástico se forma quando as vilosidades se fixam à placa basal. Mas, o sinciciotrofoblasto, ao digerir a decídua durante a implantação, deixa regiões da placa basal intactas em forma de cristas, que se projetam para dentro dos espaços entervilosos, são os septos placentários, estes septos dividem a placa basal em lóbulos perfeitamente visíveis na face materna do modelo (divisões).

Vasos sanguíneos, artérias e veias, da porção materna da placenta são vistos no modelo em vermelho e azul. As artérias espiraladas trazem o sangue oxigenado para os espaços intervilosos e as veias realizam a drenagem para o organismo materno. Há uma mistura entre o sangue arterial e venosos nos espaços intervilosos, contrabalançada pela rapidez com que este sangue é renovado (3 - 4 vezes por minuto).

• A PORÇÃO ENCEFÁLICA DO TUBO NEURAL VESÍCULAS ENCEFÁLICAS NO EMBRIÃO HUMANO Na espécie humana, durante a 4a semana após a fecundação, o embrião tem o tubo neural dividido em uma porção encefálica e uma porção medular.

Na porção encefálica identificam-se as vesículas encefálicas, que definirão os vários compartimentos do encéfalo. Durante o processo de fechamento do tubo neural, suas extremidades caudal e cefálica permanecem algum tempo sob a forma do sulco neural, constituindo os neuróporos anterior e posterior (observe esquema abaixo).

Desenho esquemático do tubo neural do embrião humano de 4 semanas em A e de 5 semanas em B. Os esquemas superiores são vistas superficias do tubo neural, enquanto as inferiores são vistas do tubo neural em corte.

Aq: aqueduto cerebral; CO: cálice óptico; D: diencéfalo; M: mesencéfalo; ME: medula espinhal; MI: mielencéfalo; MT: metencéfalo;

NA: neuróporo anterior; P: prosencéfalo; R: rombencéfalo; T: telencéfalo; VO: vesícula óptica; VL: ventrículo lateral; V: ventrículo (III e IV).

O quadro a seguir denomina as vesículas encefálicas primordiais, suas divisões e derivados.

PORÇÃO ENCEFÁLICA DO TUBO NEURAL Vesículas encefálicas

Divisões das vesículas

Derivados das vesículas

primitivas

encefálicas primitivas

encefálicas

(4a semana)

(5a semana) Hemisférios Cerebrais (parede).

TELENCÉFALO

Ventrículos Laterais e parte do III Ventrículo (lume).

PROSENCÉFALO Epitálamo, Tálamo, Hipotálamo, Glândula Pineal e DIENCÉFALO

Neurohipófise (parede). Maior parte do III Ventrículo (lume).

Colículos Quadrigêmeos e

MESENCÉFALO

MESENCÉFALO

Pedúnculos Cerebrais (parede).

Aqueduto Cerebral (lume).

Cerebelo e Ponte (parede).

METENCÉFALO

Parte do IV Ventrículo (lume).

ROMBENCÉFALO Bulbo ou Medula Oblonga MIELENCÉFALO

(parede).

Parte do IV Ventrículo (lume)

DESENVOLVIMENTO DOS OLHOS Na 4a semana do desenvolvimento humano, aparecem no prosencéfalo, dilatações laterais denominadas vesículas ópticas. Na 5a semana as vesículas ópticas sofrem uma invaginação e se tornam estruturas de paredes duplas (já presas ao diencéfalo) denominadas cálices ópticos. As duas paredes resultantes deste processo de invaginação acabam se juntando para constituir a retina na porção dilatada do cálice óptico, enquanto, na porção estreitada (haste que liga o cálice ao diencéfalo), forma o pedúnculo óptico que contém nervos e vasos para a inervação e irrigação do futuro olho. As bordas do cálice óptico delimitam a abertura da futura pupila.

As vesículas ópticas induzem o ectoderma de revestimento que as recobre a se espessar e formar os placódios ópticos, mas, por sua vez, são os placódios que promovem a modificação das vesículas ópticas em cálices ópticos. Os placódios ópticos sofrem um processo de invaginação no seu centro, dando origem às fossetas ópticas. As bordas das fossetas se aproximam e fundem-se formando as vesículas da lente ou cristalinos que se alojam no interior dos cálices ópticos.

Uma vez formados os cristalinos (lentes), o ectoderma acima delas é induzido a formar a córnea, com o auxílio do mesênquima imediatamente abaixo.

A íris (responsável pela cor dos olhos) é constituída por um tecido muscular que se desenvolve a partir do neuroectoderma das bordas do cálice óptico, diferentemente da maioria dos músculos, que se origina do mesoderma.

As pálpebras se formam a partir de duas pregas do ectoderma de revestimento com um eixo mesenquimal, recobrindo o globo ocular. Elas permanecem fechadas sobre a córnea até a 26a semana de desenvolvimento humano. Após este tempo as pálpebras são capazes de realizar movimentos para abrir e fechar os olhos.

Abaixo segue um esquema da formação dos olhos:

OS PLACÓDIOS OLFATÓRIOS E AUDITIVOS Os placódios são espessamentos de ectoderma de revestimento envolvidos na formação de órgãos sensitivos da região da cabeça. Além do placódio óptico que origina os cristalinos, existem os placódios olfatórios, que originam as fossetas olfatórias e os placódios auditivos (óticos), que originam o ouvido interno.

O placódio auditivo aparece no início da 4a semana no ectoderma no mielencéfalo.

Logo

este

espessamento

se

invagina

no

mesênquima

subjacente, formando a vesícula ótica ou auditiva, primórdio do labirinto membranoso (ouvido interno).

Os placódios olfatórios surgem no telencéfalo (final da 4a semana). Eles também se invaginam determinando a formação das fossetas olfatórias, futuras narinas e cavidades nasais. O mesênquima prolifera em torno das fossetas produzindo elevações que determinarão a formação do nariz. Portanto, as fossetas olfatórias, ao contrário das fossetas óticas e ópticas, não se destacam do ectoderma de revestimento.

• MORFOGÊNESE EXTERNA DO EMBRIÃO EMBRIOLOGIA DA CABEÇA E PESCOÇO 1. Arcos branquiais Os arcos branquiais são proliferações do ectoderma de revestimento com o eixo mesenquimal e o revestimento interno do endoderma, com exceção do 1o, que é revestido internamente de ectoderma oral. São formados 6 arcos de cada lado; são separados por 5 sulcos branquiais e são numerados no sentido crânio-caudal. O 5o arco normalmente sofre regressão.

Um arco branquial típico contém no interior de seu mesênquima, cartilagem, artéria, nervo e músculo.

Observe o aparelho branquial esquematizado.

A: desenho da cabeça e da região do pescoço de um embrião com cerca de 28 dias de desenvolvimento, mostrando o aparelho branquial; B: corte horizontal através da cabeça e pescoço de um embrião, como mostrado em A (observe os arcos branquiais); C: detalhe conforme o indicado em B (observe os componentes dos arcos branquiais).

O primeiro arco branquial origina por ossificação endocondral (a partir da extremidade dorsal da cartilagem de Meckel, presente em seu mesênquima), dois ossículos do ouvido médio: o martelo e a bigorna. A porção ventral desta cartilagem desaparece e é ocupada pela mandíbula que não se forma do esboço cartilaginoso e sim, se origina por ossificação intermembranosa do mesênquima que circunda esta cartilagem. O 1o arco, também origina por ossificação intermembranosa, a maxila, a pré-maxila, osso zigomático e parte do osso temporal.

A cartilagem do 2o arco branquial é denominada cartilagem de Reichert, que origina, por ossificação endocondral, o osso estribo do ouvido médio e parte do osso temporal. Além de originar (sua extremidade ventral) a parte superior do corpo do osso hióide com seus cornos menores.

A cartilagem do 3o arco branquial forma a porção inferior do corpo do osso hióide e seus grandes cornos.

As cartilagens do 4o e 6o arcos fundem-se para formar as cartilagens da laringe.

Dos quatro sulcos branquiais, apenas o 1o persiste, dando origem ao conduto auditivo externo (meato acústico externo). Os outros sulcos branquiais são recobertos pelo 2o arco branquial, que se desenvolve muito e recobre também o 3o, 4o arco e 6o arcos branquiais, em uma depressão denominada seio cervical.

Abaixo segue um quadro esquemático dos derivados esqueléticos dos arcos branquiais: 1o ARCO BRANQUIAL

Processo Maxilar e Processo Mandibular Ossículos do ouvido médio (Martelo e Bigorna)

2o ARCO BRANQUIAL

Parte superior do osso hióide e seu corno menor Estribo (ossículo do ouvido médio)

3o ARCO BRANQUIAL

Parte inferior do osso hióide e seu corno maior.

4o ARCO BRANQUIAL

Cartilagens da laringe.

2. Bolsas faríngeas

As bolsas faríngeas são formações endodérmicas em correspondência com os sulcos branquiais. Nos peixes existem comunicações entre sulcos e bolsas faríngeas, pois o peixe ao nadar, ingere água que passa pela faringe, segue para as guelras (derivadas dos arcos branquiais), onde há as trocas gasosas, e é em seguida liberada. Nos vertebrados superiores não existem comunicações entre bolsas faríngeas e sulcos branquiais, mas apenas uma correspondência guardada durante o processo evolutivo.

Abaixo seguem algumas ilustrações da estrutura e derivados das bolsas faríngeas:

Desenho esquemático das bolsas faríngeas. ad: aorta dorsal; at: arco aórtico; bf: bolsas faríngeas; e: estomodeu; es: esôfago; as: saco aórtico; tr: traquéia.

Cortes horizontais Ă nĂ­vel da faringe, mostrando os derivados das bolsas farĂ­ngeas.

A: cinco semanas; B: seis semanas; C: sete semanas.

Os derivados das bolsas faríngeas são: 1a bolsa faríngea: tuba auditiva e cavidade timpânica (cavidade do ouvido médio). O epitélio endodérmico que reveste a cavidade do tímpano forma, mais tarde, a membrana do tímpano.

2a bolsa faríngea: criptas das tonsilas palatinas.

3a bolsa faríngea: células principais das glândulas paratireóides inferiores (responsáveis pela produção de paratormônio que regula os níveis de cálcio no sangue), e células retículo-epiteliais do timo (que mais tarde abrigam os linfócitos T). Estes dois primórdios perdem a conexão com a parede da faringe e o timo migra em direção caudal e medial, puxando a glândula paratireóide inferior junto a ele.

4a bolsa faríngea: seu endoderma forma os cordões de células principais das paratireóides superiores.

5a bolsa faríngea: é rudimentar e geralmente torna-se parte do 4o par de bolsas faríngeas. Origina o corpo últimobranquial, que mais tarde é incorporado à glândula tireóide. As células C da tireóide, derivadas da crista neural, ao migrarem, se alojam neste corpo. Estas células C secretam calcitonina e são juntamente com o paratormônio, responsáveis pela regulação da calcemia.

3. Morfogênese da face As estruturas primordiais para a morfogênese da face são: ⇒ 1o par de arcos branquiais: crescem em torno do estomodeu e se subdividem em dois processos (processo maxilar e processo mandibular). ⇒ Processo frontonasal: Formado pela proliferação do mesênquima que recobre frontalmente o telencéfalo. É uma proliferação ímpar e mediana que se divide apenas na área onde estão se formando as fossetas olfatórias, a partir dos placódios olfatórios. Assim, a partir do processo frontonasal, surgem nesta área, os processos nasais mediais e os processos nasais laterais (estruturas pares que ladeiam as fossetas olfatórias).

As estruturas primordiais para a morfogênese da face tornam-se distintas já na 4a semana do desenvolvimento embrionário. Analise a sequência

de figuras a seguir para melhor compreender o processo de morfogĂŞnese da face.

Esquemas demonstrando a formação da face

Os estudos têm demonstrado que todo o mesênquima das estruturas primordiais na morfogênese da face é derivado de células da crista neural (ectomesênquima). No tecido mesenquimal dos processos (frontonasal, nasais mediais, nasais laterais, maxilares e mandibulares) não há separações e apenas depressões do ectoderma de revestimento demarcam suas superfícies externas. Assim, o crescimento dos processos faciais pode ser entendido como uma proliferação contínua de células mesenquimais direcionada de dentro para fora.

Os derivados dos processos da face são: ⇒ Processo frontonasal: Responsável pela formação da testa (osso frontal) e ápice do nariz (osso nasal). ⇒ Processo nasal medial: Participa da formação do septo nasal, da formação da porção média do lábio superior (filtro, tubérculo e frênulo labiais), porção pré-maxilar da maxila e gengiva associada a ela. Os processos nasais mediais se associam aos processos maxilares. ⇒ Processos maxilares: São responsáveis pela formação das porções laterais do lábio e gengiva superiores, região superior das bochechas, incluindo os ossos maxilares e zigomático, bem como a maior parte do palato. ⇒ Processos mandibulares: Originam a mandíbula, lábio e gengiva inferiores, queixo e região inferior das bochechas.

OBS: Os processos nasais mediais, maxilares e mandibulares delimitam a cavidade do estomodeu ou boca primitiva. ⇒ Processos nasais laterais: Não participam da formação do lábio superior, mas estão envolvidos na formação das paredes laterais e asas do nariz.

Inicialmente, o processo maxilar e o processo nasal lateral de cada lado são separados por um profundo sulco (sulco nasolacrimal). Sua extremidade superior dilata-se formando o saco lacrimal que através de seu ducto comunica-se com o meato inferior da cavidade nasal. Quando existe fusão anormal entre os processos nasais laterais e maxilares geralmente, há acometimento na formação do ducto nasolacrimal, ocasionando uma fenda oblíqua que se estende da margem medial da órbita até o lábio superior.

As fusões dos processos faciais podem ocorrer de forma excessiva ou podem não acontecer ou então, ser apenas parciais, determinando as malformações faciais; algumas delas são: ⇒ Lábio leporino: Decorre da não fusão dos processos nasais mediais entre si (lábio leporino medial), ou da não fusão dos processos nasais mediais e maxilares (lábio leporino uni ou bilateral). ⇒ Microstomia: Fusão exagerada dos processos maxilares e mandibulares. ⇒ Astomia: Fusão total dos processos maxilares e mandibulares determinando uma falta da abertura bucal. ⇒ Macrostomia: Ausência de fusão dos processos maxilares e mandibulares, determinando uma abertura bucal exagerada. ⇒ Fenda medial do mento ou fenda labial inferior: Falta ou deficiência de fusão entre os processos mandibulares.

Ainda fazendo parte da face, devemos salientar a origem e formação do pavilhão auricular (orelha). Esta estrutura surge, inicialmente, como pequenos tubérculos auriculares resultantes de uma associação entre os processos mandibulares e o 2o arco branquial. As orelhas começam a crescer na porção superior da futura região do pescoço do embrião, na 6a semana de vida embrionária na espécie humana. À medida que a mandíbula se desenvolve, as orelhas deslocam-se para os lados da cabeça e finalmente nivelam-se aos olhos.

4. Desenvolvimento do palato (final da 5a semana à 12a semana) Os processos faciais envolvidos na formação do palato são os nasais mediais e os maxilares. Os processos nasais mediais proliferam em direção ao estomodeu, formando a porção anterior e mediana do palato, denominada palato primário. Os processos maxilares se estendem lateralmente, como processos palatinos laterais, fundindo-se na linha mediana e formando o palato secundário. O local da fusão dos processos palatinos laterais é marcado pela rafe palatina. Após a 7a semana do desenvolvimento, o palato secundário se

funde ao primário determinando o aparecimento do palato definitivo, que separa a cavidade nasal da oral.

Abaixo seguem-se esquemas que ilustram a formação do palato:

Desenvolvimento do palato (I): A, B e C, cabeças de embriões humanos da 6a a 12a semanas. PNM: processo nasal medial; PM: processo maxilar; P1°: palato primário; P2°: palato secundário; RP: rafe palatina.

5. Desenvolvimento da língua No final da 4a semana do desenvolvimento na espécie humana, surge, na área de junção entre 1o e 2o pares de arcos branquiais, uma estrutura denominada tubérculo ímpar, resultante de uma proliferação mesenquimal do 1o arco branquial. Anteriormente ao tubérculo ímpar, o 1o arco branquial também origina brotamentos pares denominados brotos linguais laterais.

Posteriormente, em posição caudal ao tubérculo ímpar, aparece um broto na linha mediana, denominado eminência hipobranquial (resultante da proliferação mesenquimal do 2o, 3o e parte do 4o arcos branquiais). Todos estes brotos linguais têm eixo mesenquimal (ectomesênquima da crista neural), mas o revestimento externo é diferente. O corpo da língua é resultante das fusões do tubérculo ímpar com os brotos linguais laterais, com revestimento de ectoderma (como na cavidade bucal). Já a raiz da língua, formada por expansões da eminência hipobranquial, tem revestimento endodérmico, idêntico ao da faringe.

Corpo e raiz da língua são separados pela região do V lingual. No ápice do V lingual o endoderma prolifera internamente originando o ducto tireoglosso, cuja extremidade distal origina a glândula tireóide. Posteriormente, o restante do ducto tireoglosso desintegra-se, permanecendo apenas uma depressão na região do V lingual, denominada forame cego.

Desenvolvimento da língua. A, B e C: desenhos esquemáticos da faringe durante a 4a e 5a semanas.

CL: corpo lingual; EH: eminência hipobranquial; FC: forame cego; PL: papilas linguais; PLL: processos linguais laterais; RL: raiz lingual; ST: sulco terminal; TI: tubérculo ímpar.

6. Morfogênese dos membros Espessamentos referentes à formação dos membros aparecem na parede ventro-lateral do corpo do embrião, no final da 4a semana na espécie humana. Estes brotamentos são constituídos de um núcleo de mesênquima (derivado

da

lâmina

lateral

somática)

recobertos

por

ectoderma

de

revestimento. O tecido mesenquimal induz a formação de um espessamento do ectoderma de revestimento nas extremidades dos brotamentos, a crista apical.

A crista apical influencia, por sua vez, o mesênquima, de maneira que suas células se organizam em duas populações celulares distintas: aquelas

adjacentes à crista mantém-se indiferenciadas e proliferam rapidamente; já aquelas afastadas da crista e próximas da parede corporal se diferenciam em cartilagem e músculo. Desta forma, o desenvolvimento normal dos membros depende de interações entre o mesênquima e as células da crista apical.

Sequência mostrando o desenvolvimento inicial dos ossos dos membros superiores. A: 28 dias; B: ampliação do que está salientado em A (mesênquima frouxo do membro sofre ação indutora do ectoderma apical espessado); C: 33 dias; D: seis semanas; E: sete semanas.

Na 6a semana pode-se distinguir o segmento proximal, responsável pela formação do braço e antebraço (membro superior) e coxa e perna (membro superior), e o segmento distal, responsável pela formação das mãos e pés.

Mais tarde, uma segunda constrição divide a porção proximal em dois segmentos originando a região dos cotovelos e joelhos.

O desenvolvimento de membro superior ou inferior é semelhante, mas vale a pena ressaltar que a morfogênese do membro superior é mais adiantada que o inferior por aproximadamente 1 a 2 dias na espécie humana.

As anomalias de membros podem ser ocasionadas por teratógenos ambientais e/ou genéticos. A Talidomida, que em 1957 - 1962, foi utilizada como droga antiemética e como sonífero em gestantes e que, atualmente é utilizada

para

o

tratamento

da

hanseníase,

pode

provocar não

só

malformações nos membros, mas também, atresia intestinal e anomalias cardíacas. As alterações mais drásticas com o uso deste teratógeno ocorrem entre a 4a e 5a semanas e aparecem devido a destruição da crista apical.

Podemos também ressaltar anomalias de membros, que estão associados à fatores genéticos: a polidactilia (dedos supranumerários) é um exemplo destas malformações. Outras anomalias podem ser citadas: ⇒ Amelia: ausência completa de membro. ⇒ Meromelia: ausência parcial de membro.

• SÉRIE XII MODELO 1 - MORFOGÊNESE EXTERNA DE EMBRIÃO HUMANO DE 5 SEMANAS DE DESENVOLVIMENTO (vista lateral do embrião com curvaturas cefálica e caudal pronunciadas) Epitélio amniótico (azul) reveste o cordão umbilical, que possui eixo mesenquimal em rosa.

O ectoderma de revestimento está em creme. Na cabeça, observa-se o processo frontonasal (marron), processo nasal medial (vermelho), processo nasal lateral (verde). A fosseta olfatória é vista entre os processos nasais, e lateralmente à ela, observa-se o cálice óptico e o cristalino, além do placódio auditivo (em preto).

Na região do futuro pescoço do embrião identificam-se cinco arcos branquiais separados por sulcos branquiais. O 1o arco está dividido em processo maxilar (amarelo) e processo mandibular (azul), que delimitam o estomodeu.

Na região ventral do tronco embrionário estão representadas as saliências cardíaca (maior) e hepática (menor); e na região dorsal vêem-se as saliências dos somitos estendendo-se até a cauda do embrião. Na região dorso-lateral encontram-se os esboços dos membros (em branco), e entre eles a saliência alongada do rim em desenvolvimento.

MODELO 2 - MORFOGÊNESE EXTERNA DE EMBRIÃO HUMANO (6 SEMANAS) A maioria das estruturas está como descrita no modelo anterior, restanos apenas chamar a atenção no modelo para a formação do ducto lacrimal (entre processos maxilar e nasal lateral) e do conduto auditivo externo (resultante do 1o arco branquial). Além disso, obsrva-se o crescimento exagerado do 2o arco branquial, que encobre os outros arcos em uma depressão denominada seio cervical.

Na regiĂŁo dorso-lateral do tronco, os membros jĂĄ se apresentam com segmentos proximal e distal.

• SÉRIE XIII MODELO 1 - CABEÇA DE EMBRIÃO HUMANO (5 semanas) O processo frontonasal (em marron) se divide, na altura das fossetas olfatórias, em processos nasais laterais (verde) e mediais (vermelho); e além disso, limita superiormente o estomodeu. No limite inferior do estomodeu encontram-se os processos mandibulares (em azul), e o limite lateral é constituído pelos processos maxilares (em amarelo). Abaixo do processo mandibular observam-se o 1o sulco branquial e o 2o arco branquial, em creme.

Os olhos, em formação, podem ser vistos em posição lateral.

MODELO 2 - CABEÇA DE EMBRIÃO HUMANO (6 semanas) Neste modelo, observa-se o início de fusão entre os processos nasais mediais (vermelho) e entre os mandibulares (azul), além da delimitação dos ductos naso-lacrimais (entre os processos maxilares e nasais laterais). Neste modelo, os processos nasais mediais delimitam superiormente o estomodeu, e os processos maxilares fazem os limites laterais e os processos mandibulares o limite inferior. Abaixo dos processos mandibulares estão o 1o sulco e o 2o arco branquiais.

Gradativamente os olhos estão se aproximando de sua posição definitiva.

MODELO 3 - CABEÇA DE EMBRIÃO HUMANO (8 semanas) Os processos faciais já estão em posição definitiva e já originaram as estruturas definitivas da face.

Após a análise destes 3 modelos, tente citar os derivados dos 5 processos faciais.

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3.ed. RJ, Guanabara Koogan, 1982. 291p.

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